物理科普
 

虫洞里面有什么?竟可导致时空穿梭现象

时间:2016-04-18  来源:  作者:

  ,宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。爱因斯坦认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。那么虫洞里面到底有什么?真能导致时空穿梭现象?虫洞(Wormhole)又称爱因斯坦-罗森桥,是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1916年奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念,20世纪30年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设,认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。

  虫洞由广义相对论推测而来,其作为理论的时空隧道,可以为宇宙远距离(恒星际甚至是星系间)旅行创造捷径。但是,虫洞是相当危险的——突然坍塌、强放射以及奇异物质。

  虫洞理论

  1935年,物理学家爱因斯坦和罗森根据广义相对论推测宇宙中存在连接时空的“桥”。因此,这些“时空隧道”被称为爱因斯坦-罗森桥,俗称虫洞。虫洞连接了时空中不同的两个点,从而创造了一条捷径,缩短了这两点间旅行的时间和距离。星际穿越中的虫洞。

  爱因斯坦的广义相对论在数学上预测了虫洞的存在,但是目前为止人类还尚未找到虫洞存在的证据。也许,一个负质量的虫洞可以通过观测其引力对光线的影响而被发现。

  穿越虫洞的猜测

  科幻小说中经常出现穿越虫洞的故事,但是真正的穿越虫洞要复杂得多,其中的复杂不仅仅是因为人类还未发现虫洞。

  首先是虫洞的大小问题。最初,虫洞被预测存在于微观层面,其大小不过10-33cm。然而,随着宇宙的膨胀,一些虫洞也许会被拉伸到更大的尺度。

  其次是虫洞稳定性的问题。虫洞的存在时间不长,可能迅速坍塌,这就导致虫洞可能无法用于时空旅行。但是,最近的研究表明,由奇异物质组成的虫洞可以保持长时间的开启和稳定的状态。

  奇异物质,并不是指暗能量和暗物质,而是一些带有负能量密度和巨大的负压力的物质(负物质),这类物质仅在量子理论研究某些真空态的行为中被提到过。如果虫洞包含了足够多的奇异物质(无论是自然的还是人为添加的),理论上它就可以用于传输信息或者空间旅行。

  虫洞不仅仅连接了宇宙中两个不同的区域,还可能连接了两个不同的宇宙。另外,某些科学家还推测,如果虫洞的一个口以某种特定的方式移动,它可能用于时间旅行。然而,霍金认为这是不可能的。

  虫洞可以导致时空穿梭现象吗?

  “虫洞并不是穿越时间的方式,只不过是缩短空间两点的距离的捷径。”NASA的埃里克如是说。

  尽管加入奇异物质可能使虫洞稳定下来,从而使人能够安全地穿越它。但是,常规的物价(包括人)的进入,也许足以使其再次变得不稳定。

  按照人类目前的技术,就算我们找到了虫洞,我们也没办法使其变大或者让其稳定下来。然而,科学家仍然继续探索如何利用虫洞进行空间旅行,一旦成功,或许能揭开宇宙间时空穿梭的联接通道。