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虫洞的关系,会实现时空旅行吗

文章作者:科技杂谈 上传时间:2020-03-15

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想要了解黑洞黑洞、白洞、虫洞之间的区别以及之间的关系,首先要了解下这3个洞的含义,了解完三个洞的含义它们之间的区别于关系就一目了然了。

爱因斯坦,不用多说,古往今来最伟大的物理学家之一,是他将物理带到了一个崭新的高度!那么对于他的理论,很多人都是半知半解的,今天在这里我想特别介绍一下非常神秘的爱因斯坦—罗森桥,我会尽量用通俗易懂的语言来给大家描述。

什么是黑洞?

一、什么是“爱因斯坦罗森桥”?

黑洞是由一个质量足够足够大的天体,在核能耗尽死亡后发生引力塌缩后形成,一旦被吸进去就算是第一宇宙速度过大甚至连光也逃逸不出来,具体请看《什么是黑洞?》介绍文章。

介绍这个之前我们不得不先来了解一下黑洞。

什么是白洞?

前段时间我们刚刚拍摄了黑洞的照片。

白洞是时间呈现反转的黑洞,黑洞是把物质吸引进去,而白洞是向外部提供物质与能量,从黑洞进入的物质最后会从白洞里出来,白洞不能吸收外部的物质,目前科学家还没找到有白洞存在,目前只是用来解释一些高能的天体现象,具体请看《宇宙中的白洞是怎么回事?》

当大质量恒星演化末期由于自身的聚变产生的粒子热运动斥力不足以对抗自身重力的情况下,发生收缩、塌陷,产生超新星爆炸,收缩成一个体积很小的中子态星体,由于自身强大的万有引力,中子间的排斥力也无法阻挡从而被持续挤压碾碎,最终形成一个密度高到一个难以想象的点——奇点!由于强大的引力,事件视界以内连光都不能逃逸,这就形成了一个无法直接观察的区域—黑洞!

什么是虫洞?

这里说明一下,不是所有的恒星末期都会变成黑洞,这是由自身引力大小决定的,有些星体可能引力不足以抗衡到碾压斥力而影响它的最终形态。通过计算我们可以得知小质量恒星演化过程为:演化末期——膨胀为红巨星——白矮星——黑矮星。中质量恒星演化过程为:演化末期——膨胀的红巨星或红超巨星——超新星爆炸——中子态星体。其典型直径不超过30公里。大质量恒星,大中子态星还会继续坍塌继而形成黑洞。总而言之,形成黑洞的决定性因素是看星体能否坍缩到史瓦西半径以内。

虫洞是连接宇宙遥远区域间的时空细管,可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,就像我们经常在电影里看到的那种时空隧道一样,可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性,虫洞还处于研究之中,假设研究成功,人类就可以利用虫洞快速到达宇宙其他遥远的地方。

黑洞的发现证明爱因斯坦广义相对论在极端条件下仍然成立。另外,黑洞的引力透镜效应说明了黑洞周围的强引力场引起时空强烈弯曲。

白洞、虫洞及虫洞之间的关系

黑洞是已经被我们发现了的,下面我们再来看一下另一个神秘天体——白洞。

黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接,具体可以看下《黑洞与虫洞到底有什么区别》,当然,这种连接无论是如何的将强,它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”。虫洞不仅可以作为一个连接洞的工具,它还在宇宙的正常时空中出现,成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道。虫洞没有视界,它有的仅仅是一个和外界的分解面。虫洞通过这个分解面和超空间连接,但是在这里时空曲率不是无限大。就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切,在虫洞的问题中,它就好比是一个四维管道和一个三维的空间相切,在这里时空曲率不是无限大。因而我们现在可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力所摧毁。

白洞是物理学家们根据爱因斯坦广义相对论所预言的和黑洞性质相反的特殊天体,和黑洞一样,白洞也是一个强引力源。可以把周围的物质加速吸引到周围。另外一个和黑洞相反的,白洞对外界的斥力达到无穷大,即使是光笔直向白洞的奇点冲去,会被其弹回,所以它不可能进入白洞视界一步。黑洞主要是吸收物质和能量,白洞则表现为放出物质和能量。白洞理论主要可用来解释一些高能天体物理现象,比如科学家观察到的一些类星体爆发出的一些高能粒子流:X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等。被认为是白洞内射出的高速高密物质和被它吸引加速而来的物质发生碰撞而产生的。

黑洞、白洞、虫洞仍然是目前宇宙学中“时空与引力篇章”的悬而未解之谜。黑洞是否真实存在,科学家们也只是得到了一些间接的旁证。当前的观测及理论也给天文学和物理学提出了许多新问题,例如,一颗能形成黑洞的冷恒星,当它坍缩时,其密度已然会超过原子核、核子、中子……,如果再继续坍缩下去,中子也可能被压碎。那么,黑洞中的物质基元究竟是什么呢?有什么斥力与引力对抗才使黑洞停留在某一阶段而不再继续坍缩呢?如果没有斥力,那么黑洞将无限地坍缩下去,直到体积无穷小,密度无穷大,内部压力也无穷大,而这却是物理学理论所不允许的。目前我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少,它们还是神秘的东西,很多问题仍需要进一步探讨。目前天文学家已经间接地找到了黑洞,但白洞、虫洞并未真正发现,还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。

简单来说,白洞可以说是时间呈现反转的黑洞,具有和“黑”洞完全相反的性质,所以叫做“白”洞。由于白洞也是一个强引力源,在这里时空曲率在这里呈现负无穷大!

如果考虑黑洞旋转同时/或者带有电荷,事情会变的更复杂。特别的是,你有可能跳进这样的黑洞而不撞到奇点。结果是,旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞,你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来。白洞有可能离黑洞十分远;实际上它甚至有可能在一个“不同的宇宙”--那就是,一个时空区域,除了虫洞本身,完全和我们在的区域没有连接。一个位置方便的虫洞会给我们一个方便和快捷的方法去旅行很长一段距离,甚至旅行到另一个宇宙。或许虫洞的出口停在过去,这样你可以通过它而逆着时间旅行。

最后,我们所说的爱因斯坦—罗森桥其实就是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。由强大引力场造成强烈时空弯曲可以是黑洞和白洞,所以虫洞可以是链接黑洞——黑洞,也可以是黑洞——白洞。也被称为“时空虫洞”。

二、爱因斯坦—罗森桥有什么性质?

虫洞没有视界,它有的仅仅是一个和外界的分解面。虫洞通过这个分解面和超空间连接,但是在这里时空间曲率不是无限大。就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切,在虫洞的问题中,它就好比是一个四维时空和一个三维的空间相切,在这里时空曲率不是无限大。因而我们现在可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力所摧毁。

如果恒星形成了黑洞,那么时空在史瓦西半径,也就是视界的地方是与原来的时空完全垂直的。在不是平坦的宇宙时空中,这种结构就意味着黑洞的视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合,然后在那里产生一个洞。这个洞可以是黑洞,也可以是白洞。而这个弯曲的视界,叫史瓦西喉,也就是一种特定的虫洞。

如果这个不好理解的话大家这样看,我们的海面和海底可以看做两个时空,通过形成的漩涡可以使两个时空局部拉近甚至打通。这跟我们的黑洞强引力场形成的空间弯曲造成引力透镜效应是一样的!再形象一点,我们有一根木棍,我们从木棍的一端到另一端,正常走肯定距离很远,如果我们使木棍弯曲然后两端结合到一起这样距离就近了,虫洞的强引力场引起的空间弯曲也是异曲同工之妙!

三、虫洞也许能帮我们实现星际旅行

由最新的科技尚不能观察到宇宙的边界,由此可见我们的宇宙是非常大的,然而,根据爱因斯坦狭义相对论中提出的光速不变原理,使得我们的极限速度最多只能光速,然而各种星体间的距离动则多少多少甚至上亿光年。对于我们的科技来说甚至离开太阳系都有点艺想天开。如果真的发现了虫洞甚至通过它实现星际旅行,这对于我们探索宇宙,寻找地外文明就不再是天方夜谭。

太阳集团www.1385.com,虫洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念,1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的,认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者时间旅行。

所以,我们看到,如果能通过虫洞,我们便可以实现如科幻电影中的“时空穿梭”!当然这只是理论的说法,至今还没有观察到虫洞。也许是科技还没到那一步,也许还有其他原因……也有人说量子世界中经常存在空间裂缝,使得我们的量子世界和宏观世界截然不同的规则。经常存在测不准情况,还有量子纠缠等现象,既然不能违背狭义相对论中的光速不变原理,会不会在两个纠缠量子之间存在某种类似时空虫洞之类的连接?这个问题交给大家去讨论!

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