太空之门
这是科幻作品中的星际传送装置,被称为星际之门。可以自由开启、关闭和定位,就像我们现实生活中的电话一样,想打到哪儿就打到哪儿。它所依据的理论就是虫洞。
大家都知道光速不变原理,而且是被证实的。所有物质的速度都不可能超过光速,即每秒299792.458公里,约为30万公里。如果没有其它的方式,人类即便能接近光速,那么离开太阳系去往其它星系,都几乎是不可能的,更别提离开银河系了。宇宙实在是太广袤了。于是,科幻作品中便开始采用虫洞这个理论。
那么虫洞是什么呢?1916年奥地利物理学家,路德维希·弗莱姆首次提出虫洞的概念。1930年,爱因斯坦和纳森·罗森在研究引力场方程时假设,认为透过虫洞可以做瞬间的空间转移或者时间旅行。穿越虫洞,你可能会去到另一个星系,另一个宇宙或者另一个时空。
人类过去的认知中,认为宇宙是永恒的,不会受任何天体的影响。但爱因斯坦提出的广义相对论,颠覆了这个认知。他认为宇宙是由空间和时间构成的,并且宇宙不是一个平直的时空。它是柔软、有弹性的。时空可以弯曲、撕裂、折叠,这就让虫洞的存在成为了可能。虫洞就是连接两处遥远时空的桥梁,穿越它可以让你瞬间移动到另一处,或者过去未来。
那么虫洞在哪里呢?现在,各类科幻作品都会经常看到虫洞。广义相对论推测它的存在,但至今都还没有发现它真实存在的证据。
虫洞也被称为爱因斯坦·罗森桥。它认为黑洞是通往另一个时空的入口,而黑洞的另一边有一个白洞,是出口。任何物质都无法逃脱黑洞的巨大引力,物质在奇点处被瓦解为基本粒子,然后通过爱因斯坦·罗森桥被传送到白洞,并且被辐射出去。人类根本无法通过黑洞。
但是,在1963年时,新西兰的数学家罗伊·克尔的研究发现,消耗掉大量氢燃料的巨大恒星无法与自身引力相抗衡时,会自行崩塌,其中的时空受到大规模扭曲形成黑洞时,将会成为动态黑洞,实际上恒星会变成扁平的结构,不会形成奇点。也就是说:重力场并非无限大。这使得我们得到了一个结论:如果我们将物体或太空船沿着旋转黑洞的旋转轴心发射进入,原则上,它也许可以熬过中心的重力场,并进入镜射宇宙时空。这样,虫洞就如同连接两个时空通道。
爱因斯坦还认为,虫洞的形成只在一瞬间,下一瞬间就会崩塌。随着科学技术的发展,新的研究发现,虫洞的超强力场可以通过“负质量”来中和,达到稳定虫洞的作用。相对于产生能量的“正物质”,“反物质”也拥有“负质量”。像虫洞一样,“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过,目前许多科学家已经证明了“负质量”存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。“负质量”的发现为利用虫洞创造了新的契机。
也许某一天,当人类的文明达到一定程度时,会真的像开篇的科幻作品一样,创造出人工虫洞,像地铁一样方便地来往于星际间。
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