“人类诞生在地球上 。这从不意味着要灭亡于此 。”
在很久的未来,农作物无法种植使得地球不再适宜居住 。而人类将不得不穿越星际,去深空之中寻找新的家园 。
当作爱因斯坦广义相对论一个推导结果,虫洞不仅给我们提供了穿越星际的便捷途径,而具还可能变成时间机器允许我们回到过去 。
上面所说的是2014年的科幻电影《星际穿越》所讲述的故事 。不过在现实中,离开恒宇宙岛进人星际空间本来非常困难 。举例来说,宇宙探测器旅行者1号在1977年升空,到现在它才抵达恒宇宙岛的边缘 。
那么有没有便捷途径呢?爱因斯坦的广义相对论给了我们希望,其理论所预言的虫洞就是通往星际空间的便捷通道,而该片中的宇航员就是利用虫洞来实现星际穿越的 。
广义相对论是爱因斯坦研究时空与引力关系的理论,它革新了牛顿时代的静止时空观,认为时间和空间并不是静止不变的,而是可以变化和弯曲的 。令爱因斯坦没料到的,相对论不仅引起了我们时空观的一场革命,而且预言了宇宙中一系列奇异事件或现象——宇宙大爆炸、时间旅行、暗能量、以及黑洞和虫洞 。我们可以说,这些新发现是属于广义相对论的,属于爱因斯坦的 。
虫洞究竟是什么样子?
1935年,爱因斯坦与他的好友、美籍以色列裔物理学家纳森·罗森,在研究引力场方程时发现,对于弯曲时空来说,在理论上可以有一个连接宇宙中两个遥远地点的捷径 。这就像一座山的两端可以通过隧道进行连接一样 。
但宇宙中的虫洞可不像山底的隧道那么容易开凿,自从虫洞这个概念提出几十年来,顶尖的理论物理学家们对其的探讨仍然是纸上谈兵阶段,不像宇宙大爆炸、黑洞这样的现象已经被观测所证实 。不过,随着思考的日益深人,关于虫洞的详情逐渐丰富起来 。
假设宇宙中有一个虫洞,它会是什么样子呢?本来非常简单 。它有两个洞口,例如有一个在地球附近,另一个在约26光年远的织女星附近 。两个洞口通过在高维空间中延仲的隧道相连 。这个隧道可以非常短,例如只有1千米,所以如果我们通过虫洞从地球抵达织女星,我们就可把路途从26光年缩减为1千米 。所以说,虫洞可以成为宇宙中的快捷通道 。
【虫洞为什么叫虫洞 虫洞到底是什么东西】虽然虫洞可以缩短旅途的距离,但并不是超越了光速 。例如,你通过虫洞从地球抵达织女星,很显然比穿过虫洞外的时空抵达的光线还要快,但是你在穿越虫洞时相对虫洞的速度是不能超过光速的 。
在现实的三维空问中,虫洞看起来并不像一个隧道或一座桥,因为你只能看到它的洞口,而它的隧道是在四维空问里延伸,你无法直接看到隧道的模样 。其中,洞口看起来像一个很大的玻璃球,如下图:
未完待续,请看下篇——《虫洞谜团——黑洞、虫洞、白洞的分别》
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