在相对论中,爱因斯坦给了我们一个悲观的理论:光速不可超越,今天小编就来说说关于虫洞是如何穿越时空的?下面更多详细答案一起来看看吧!

虫洞是如何穿越时空的(可能因为我们设想得不够离谱)

虫洞是如何穿越时空的

在相对论中,爱因斯坦给了我们一个悲观的理论:光速不可超越。

对于梦想是星辰和大海的人类来说,没有什么比这更糟糕的了。这意味着即使我们的航天器再快,也不可能达到每秒30万公里的速度,我们前往比邻星的时间不可能短于4.24年,也不可能在5万年之内逃离银河系。在数以万、亿计的宇宙尺度面前,光速让我们感受到了绝望。

不过,爱因斯坦不是个“不负责任”的人,他还是给了我们一个希望,那就是爱因斯坦-罗森桥。这个名字你可能觉得有点陌生,但是它的俗名你一定知道,那就是虫洞。根据广义相对论,空间是可以被扭曲的。如果我们能够将两个遥远的空间通过扭曲的方法连接在一起,那么就可以实现时空的穿越。在解释虫洞的时候,下面这样的图就会经常被用到。

虫洞的理论不仅是科学家研究的终极话题,也是科幻电影里的热门剧情。如今,它几乎已经是人类实现星际旅行的唯一答案。那么,虫洞真的存在吗?

科学家指出:虽然虫洞目前来看并不违背我们已知的物理定律,但这不意味着我们就可以利用虫洞穿越空间。且不提如何创造或者发现虫洞的方法,单纯是虫洞本身的稳定性,就足以让我们担忧,因为它很可能在形成的一瞬间就马上崩塌,根本来不及让人类通过。

目前科学家认为,虫洞的存在与黑洞息息相关,它可能是连接两个黑洞(或者黑洞和白洞)奇点的通道。我们知道,奇点拥有着无限大的密度,以及无限大的引力。根据奇点质量的大小,它所能控制的范围就越广。在一定范围内,所有的光都会被奇点吞噬,这个范围就是它的视界范围,也叫事件视界。一旦进入这个事件视界,一切都无法逃离黑洞的引力。

如果不想被黑洞撕碎地穿越空间,那么我们必须想办法在事件视界之外进入虫洞。也就是说,我们可以巧妙地避开危险的入口,从小路插进去。

可是,这也不意味着虫洞的问题就解决了。科学家的计算表明,如果我们通过这样的方式进入虫洞,将会破坏虫洞的稳定性。这是因为这样的进入方式会携带巨大的质量,这个质量产生的引力会扭曲虫洞。就好像一根被拉伸到极限的橡皮筋,你却从侧面又扯了一下,于是橡皮筋“啪”地一声就断掉了。这种情况下,虫洞将不复存在,只留下两个奇点继续自己的生活,还有你的尸体碎片散落在宇宙空间之中。

那么,这个问题难道就无解了吗?

科学家指出:既然质量有问题,我们就必须跳出固有思维,以前所未有的形式来穿越虫洞——负质量。和物质与反物质的关系一样,负质量和质量大部分都相似,但是有一个负号。

这个词听起来新鲜,甚至有点扯淡,但是科学家的确认认真真思考过这个问题。实际上,很多科学家都找到了负质量的证据。华盛顿大学物理系的研究人员指出:负质量可以保持虫洞的稳定,为虫洞提供一个相对比较大的通道供人类航行。

不过,很多人对于负质量的概念仍然充满了怀疑,因为它违背了我们已知的物理定律。举一个简单的例子,当你踢一个拥有负质量的足球时,如果你向前踢,它会向后飞出去;当一颗拥有负质量的行星围绕着一颗普通的恒星公转时,负质量将会将它一脚踢开,加速远离恒星……

所以,虽然目前已经找到了负质量的蛛丝马迹,但我们仍然无法完全肯定它的存在,更不用说利用来穿越虫洞了。如果想要实现空间的穿越,就必须另寻出路。

回到问题的根源:我们目前所担心的,是引力对虫洞的干扰,之前提出的负质量也是为了避免引力的出现。那么,我们还有其他方法解决引力的问题吗?

有。

实际上,即使左手有牛顿定律,右手有广义相对论,但人类对于引力的了解仍然十分有限。即使是广义相对论,也有完全无法解释的死角,那就是极小的微观尺度。比如黑洞中心的奇点,就可以让广义相对论等大量物理定律完全失效。当然,我们不需要奇点这样完全为0的空间,即使是在量子领域,我们所熟知的引力依然可以崩溃。

在这种情况下,我们就需要另一个武器了——量子力学。我们需要把引力的理论进行修正,使之能够解释量子世界的引力作用,形成一套量子引力理论。但是,在量子引力的路上,科学家们已经多次折戟。每一次相关的尝试,最终都以失败收场,我们未知的东西实在太多了。

但是,量子引力仍然是目前解决虫洞稳定问题的重要选项。而且,当我们对它了解得越多,就越能看到解决虫洞问题的可能性。

伊朗德黑兰大学的两位科学家在arXiv上发表了他们对于虫洞的研究成果,指出即使没有所谓的负质量,我们依然可以借助量子力学与广义相对论的结合而实现虫洞的穿越。不过,这需要对虫洞的形状进行一些调整,从纯球体的形状拉长一点。

不过,问题在于,他们推算出来的虫洞实在是太狭窄了。计算显示,这样的虫洞宽度只有1.61×10^-35米,这意味着它只比普朗克长度宽30%。很显然,我们目前还没见过这么“瘦”的人。与此同时,星际穿越者在这里也必须使用接近光速的速度穿行才可以。

不管怎么说,这至少是打开了一扇门,让我们看见了一点希望。通过继续深入的研究,我们可以将这扇门开得越来越大。

就像我们说的,万有引力还有很多未解之谜等着我们去解开,也许稳定虫洞的方法有很多,但这依赖于我们对于引力有多了解。而负质量的猜想也并没有被完全推翻,我们也仍然有望通过负能量来安抚虫洞。相信当引力的问题得到解决后,虫洞就会成为我们穿越宇宙的通道,让我们可以前往任何想去的地方。