07.18 蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

時空洞(sofa)又稱愛因斯坦-羅森橋,也譯作蛀孔。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。

蟲洞是1916年由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆首次提出的概念

1930年由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設的,認為透過蟲洞可以做瞬時的空間轉移或者做時間旅行。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

由阿爾伯特·愛因斯坦提出該理論。簡單地說,“蟲洞”就是連接宇宙遙遠區域間的時空細管。

暗物質維持著蟲洞出口的開啟。蟲洞可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來,並提供時間旅行的可能性。

蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道,所以也叫"灰道"。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

科幻電影《星際穿越》,劇中人類文明正面臨毀滅的危險,但是宇航員們看到了一絲希望:因為土星附近神秘地出現了一個蟲洞。

這條穿越時空的隧道通向一個遙遠的星系,

人類可以穿過這條隧道,找尋一個可以殖民的星球,以延續我們的文明。

電影中的蟲洞是基於真實的物理學理論的,由天體物理學先驅基普·索恩(Kip Thorne)建立。

索恩曾經是加州理工學院的教授,不過現在已經退休在家。

除了學術上的貢獻外,他還曾經幫助卡爾·薩根(Carl Sagan)設計著名科幻小說《接觸》(Contact)中的蟲洞。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

蟲洞是在廣義相對論中容許存在的一種特殊結構,它可以把時空中的兩個點直接連接起來,

不管這兩點在空間距離上或時間間隔上相距多遠。對它的簡單理解,就如同一張紙上相隔較遠的兩個點,通過摺疊將兩點重合在一起。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

利用蟲洞的特性,我們就有可能在較短的時間內完成遠距離的空間旅行,或者進行時間旅行

不過,我們還沒有在天文觀測中找到蟲洞存在的實驗證據。

在理論上也還存在各種各樣的困難。例如,製造和維持蟲洞可能需要具有負能量的物質。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

如果定義真空所具有的能量為零,那麼我們通常提到的所有物質和它們的運動形式都具有正能量,負能量就是能量比真空還低。

現在知道,只有量子物理中的卡西米爾效應可以提供非常微弱的負能量。

所以,蟲洞能否存在或製造出來,在理論上還要等待完全量子化的引力理論來作出判斷。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

蟲洞為啥叫蟲洞?

從蘋果表面的一個點到另一個點,走的是一條弧線,但假如有一條蟲子在兩點之間蛀出一條通道爬過去,就可以走距離短得多的直線了。

而我們所在的三維宇宙,就是蘋果的表面。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

這個形象的概念,在1957年正式誕生,1985年首次出現在科幻小說中——這部大名鼎鼎的小說,就是卡爾·薩根所作、後來被拍成了電影的《接觸》。

值得一提的是,正是《接觸》的流行,使物理學家對蟲洞產生興趣,進行了更深入的研究——作為科學與文學的結晶,科幻,就是以這樣的方式反哺著“父母”。

如今,在物理學意義上的蟲洞有著多種模型,而在科幻小說和影視中,蟲洞大都是以“交通要道”的面目出現的。

這樣的設定,表現了人們探索的慾望和對星空的嚮往。古往今來,人類一直在不斷開拓自己的領地,向著未知的遠方進發。

我們的腳步,從非洲的一個原始部落邁出,踏遍了一塊大陸,再跨越海洋或天空,覆蓋了整個地球,最終將目光投向了浩渺宇宙。

從這個意義上來說,蟲洞,不僅僅是一條捷徑,更代表了一個夢想。

它所通往的,不僅僅是明確的目的地,更是無限新奇的未知世界。

蟲洞,真的存在嗎?能實現星際穿越嗎?

我們能看見蟲洞嗎?

“宇宙中的蟲洞是科學家推測可能存在的一種特殊隧道,它的兩頭連接著兩個遙遠的時空,

理論上說,如果能從蟲洞的一端穿越到另一端,就能實現超越光速的時空旅行。

迄今為止,科學家們還沒有觀察到蟲洞存在的證據。

為了與其他種類的蟲洞進行區分,一般通俗所稱“蟲洞”應被稱為“時空洞”。

希望在不久的將來,我們可以探測到蟲洞的存在,來實現人類的星際旅行。

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