什么是虫洞?

虫洞,其实就是时空中的“近路”。它是同一个宇宙中两个时空点之间的捷径,或者是链接两个不同宇宙之间的通道。在三维空间中,虫洞的形状应该像管子一样的。当然,在不同维度的时空中,虫洞的样子也会不太一样。

黑洞是个洞还是星球一样的天体(黑洞和虫洞的区别)(1)

因为它是建立在不违背现在物理学规律的基础上的。比如说因果规律啊,能量守恒啊。这些物理学的黄金规律,你是不能违背的。在满足这些规律的前提下,这种所谓的虫洞是不是存在的?已经证明了,是可以构造的。

虫洞分成两种。一种是“不可双向穿行”的虫洞,过去以后是回不来的,只能单向穿行。着是在很早的时候提出来的,所谓“爱因斯坦-罗森桥”,就是连接黑洞和白洞之间的虫洞,它是不可双向穿行的。

在上世纪80年代,霍金他们所做的那种虫洞叫“欧几里得虫洞”。它没有时间这个概念,只有空间这个慨念。因为讨论的是欧几里得的量子引力理论里面,会有这种时空拓扑结果。这样的虫洞也是不可双向穿行的。

什么是黑洞?

黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。依据阿尔伯特-爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。

黑洞是个洞还是星球一样的天体(黑洞和虫洞的区别)(2)

如果是一个不转动的黑洞,那么进入黑洞的视界后,他就应该向奇点落下去,最后就会被潮汐力所撕裂。但还有一种情况,如果这个黑洞是转动的,它就会存在一个内部视界,爱内部视界中还有一个克尔环,穿过这个克尔环,就可以到另一个宇宙中去。要注意的是,这个环本身并不是奇点。奇点只是附在这个环上。

两者的区别

黑洞和虫洞都会以类似的方式使周围的空间发生扭曲,但是不管有多么相似,它们仍然是有一些不同之处的。

黑洞是质量至少是太阳10到15倍的恒星演化的终点。当一颗恒星经历过超新星爆炸后,就可能留下一个燃烧殆尽的星体残骸。由于没有外部的力量来对抗引力,这个残骸将逐渐塌陷。换句话说,它全部的质量都会被挤压向一点,在这个点上,时间和空间都是停止的。黑洞的中心点叫做奇点。在奇点的某个特定距离之内,引力非常强大,以至于没有任何东西能够逃逸出来,包括光。

而虫洞是时间与空间构成的平滑编织物上的一处突起。它的作用可能就像是时空隧道。(这为很多科幻小说提供了素材⋯⋯)根据爱因斯坦的相对论,对于一个正在高速加速的物体来说,时间会过得比较缓慢。如果虫洞的一端被加速到接近光速,而另一端是静止的,那么从加速一端穿越虫洞到达静止一端的旅行者就会回到过去。

黑洞是个洞还是星球一样的天体(黑洞和虫洞的区别)(3)

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