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科幻小說如何刻畫蟲洞

發布時間: 2022-08-17 23:44:01

A. 有許多小說中都寫著蟲洞可導致時空穿梭,這是真的嗎

很多的小說中都會寫到蟲洞導致時空穿梭,宇宙中有蟲洞是真的,但至於到底能不能導致時空穿梭我們不得而知。而很多玄幻題材的小說這樣寫,只不過是為了博人眼球吸引更多人的關注罷了吧。

所以說,設想蟲洞概念不如發明光速概率發動機,理論上人類不可能到達光速,但是可以通過扭曲身邊空間,使得飛船能夠突破物理限制飛行,但是有個很重要的問題也同樣需要我們解決:怎麼去扭曲空間,這雖然比直接創造一個空間要簡單但確實也很困難而且需要的條件水平也是現在的我們難以想像的。或許在不久的未來,我們人類可以利用反物質能量或者暗物質能量來進行飛行,也是極不錯的選擇。

B. 蟲洞是什麼是誰提出蟲洞這個概念的

蟲洞,學名愛因斯坦-羅森橋,是連接時空上兩個點的捷徑,超光速旅行和回到過去的熱門候選方法,也是科幻小說中長盛不衰的話題。微觀尺度上的蟲洞在量子真空中不斷出現,消失。但是,這樣的微型蟲洞十分微小,只能讓基本粒子通過,所以這樣的蟲洞對於一心想要跨越星系,穿梭時空的人類來說說,沒有實際的用處。

圖片來自Wormholes, Time Machines & Warp Drives

那麼,怎樣才能得到足夠的負能量,來實現我們的超光速夢想呢?既然大自然時時刻刻都在整個宇宙范圍內大量製造負能量,看起來也並不太稀奇。但是問題在於,我們需要把負能量和正能量分離,單獨提取出來。這就走進了物理定律的雷區。

雖然空間中同時存在正能量和負能量,但是它們均勻的混合在一起,處於一種熵值極大的狀態。假如我們能有效地把兩種能量分開,無疑就降低了真空的熵值。我們得到的能量,可以用來驅動機器——這就是由真空能量驅動的第二類永動機。說到這里你肯定看出來了,從真空中提取負能量的想法違反了熱力學第二定律。要想從真空中源源不斷地獲取能量,我們只能養一隻普朗克長度的麥克斯韋妖精,讓它在正反粒子對出現的瞬間,拿走其中一個。

大自然非常固執的堅持,負能量必須和正能量混合在一起。一份負能量必定和相應的正能量緊密相隨。你想要得到的負能量密度越大,它存在的范圍就越小。比如,在卡西米爾效應中,兩片金屬板距離越近,中間的負能量密度就越高。如果我們用卡西米爾效應的方式製造負能量,它的存在范圍比普朗克長度大不了多少,這樣的微型蟲洞連一個質子都鑽不過去。同時,如果你想要負能量和正能量分離得越遠,你能得到的負能量就越小。即使你願意付出正能量作為代價,要取得宏觀尺度的負能量也十分困難。

我們可以設想用一個盒子來捕捉負能量。由於負能量總是和正能量混合,我們可以設法在負能量波動進入盒子之後,而伴隨它的正能量進入之前關上盒子,這樣就得到了分離的負能量。然而,關上盒子這個動作卻會在盒子里產生一份正能量,把盒子里的負能量抵消掉,讓我們費盡心機地捕捉行動無功而返。

所以,負能量雖然無處不在,但是我們卻無法在宏觀尺度上獲取。同時,要維持蟲洞和曲率引擎所需要的負能量卻大得驚人(和大行星的質量差不多)。這個問題讓我們對於蟲洞和曲率引擎的美好憧憬只能停留在科幻小說,也把人類文明限制在可觀察宇宙(甚至太陽系)中,無法邁向無垠的星辰大海。

C. 科幻小說中出現蟲洞卻無法解釋原理,這是不是已經違背了科幻小說自洽性的特點呢

科幻就是科學幻想。如果全部都是真實不經過加工又有什麼看頭

D. 蟲洞是什麼

蟲洞有幾種說法: 一是空間中的隧道,它就像一個球,你要是沿球面走就遠了。但如果你走的是球里的一條直徑就近了,蟲洞就是直徑。 二是黑洞與白洞的聯系。黑洞可以產生一個勢阱,白洞則可以產生一個反勢阱。宇宙是三維的,將勢阱看作第四維,那麼蟲洞就是連接勢阱和反勢阱的第五維。假如畫出宇宙、勢阱、反勢阱和蟲洞的圖像,它就像一個克萊因瓶——瓶口是黑洞,瓶身和瓶頸的交界處是白洞,瓶頸是蟲洞。 三是你說的時間隧道,根據愛因斯坦所說的你可以進行時間旅行,但你只能看,就像看電影,卻無法改變發生的事情,因為時間是線行的,事件就是一個個珠子已經穿好,你無法改變珠子也無法調動順序 到現在為止,我們討論的都是普通「完美」黑洞。細節上,我們討論的黑洞都不旋轉也沒有電荷。如果我們考慮黑洞旋轉同時/或者帶有電荷,事情會變的更復雜。特別的是,你有可能跳進這樣的黑洞而不撞到奇點。結果是,旋轉的或帶有電荷的黑洞內部連接一個相應的白洞,你可以跳進黑洞而從白洞中跳出來。這樣的黑洞和白洞的組合叫做蟲洞。 白洞有可能離黑洞十分遠;實際上它甚至有可能在一個「不同的宇宙」--那就是,一個時空區域,除了蟲洞本身,完全和我們在的區域沒有連接。一個位置方便的蟲洞會給我們一個方便和快捷的方法去旅行很長一段距離,甚至旅行到另一個宇宙。或許蟲洞的出口停在過去,這樣你可以通過它而逆著時間旅行。總的來說,它們聽起來很酷。 但在你認定那個理論正確而打算去尋找它們之前,你因該知道兩件事。首先,蟲洞幾乎不存在。正如我們上面我們說到白洞時,只因為它們是方程組有效的數學解並不表明它們在自然中存在。特別的,當黑洞由普通物質坍塌形成(包括我們認為存在的所有黑洞)並不會形成蟲洞。如果你掉進其中的一個,你並不會從什麼地方跳出來。你會撞到奇點,那是你唯一可去的地方。 還有,即使形成了一個蟲洞,它也被認為是不穩定的。即使是很小的擾動(包括你嘗試穿過它的擾動)都會導致它坍塌。 在史瓦西發現了史瓦西黑洞以後,理論物理學家們對愛因斯坦常方程的史瓦西解進行了幾乎半個世紀的探索。包括上面說過的克爾解、雷斯勒——諾斯特朗姆解以及後來的紐曼解,都是圍繞史瓦西的解研究出來的成果。我在這里將介紹給大家的蟲洞,也是史瓦西的後代。 蟲洞在史瓦西解中第一次出現,是當物理學家們想到了白洞的時候。他們通過一個愛因斯坦的思想實驗,發現時空可以不是平坦的,而是彎曲的。在這種情況下,我們會十分的發現,如果恆星形成了黑洞,那麼時空在史瓦西半徑,也就是視界的地方是與原來的時空完全垂直的。在不是平坦的宇宙時空中,這種結構就以為著黑洞的視界內的部分會與宇宙的另一個部分相結合,然後在那裡產生一個洞。這個洞可以是黑洞,也可以是白洞。而這個彎曲的視界,叫史瓦西喉,也就是一種特定的蟲洞。 自從在史瓦西解中發現了蟲洞,物理學家們就開始對蟲洞的性質感到好奇。 我們先來看一個蟲洞的經典作用:連接黑洞和白洞,成為一個愛因斯坦——羅森橋,將物質在黑洞的奇點處被完全瓦解為基本粒子,然後通過這個蟲洞(即愛因斯坦——羅森橋)被傳送到這個白洞的所在,並且被輻射出去。 蟲洞示意圖
黑洞和黑洞之間也可以通過蟲洞連接,當然,這種連接無論是如何的將強,它還是僅僅是一個連通的「宇宙監獄」。 蟲洞不僅可以作為一個連接洞的工具,它還在宇宙的正常時空中出現,成為一個突然出現在宇宙中的超空間管道。 蟲洞沒有視界,它有的僅僅是一個和外界的分解面。蟲洞通過這個分解面和超空間連接,但是在這里時空曲率不是無限大。就好比在一個在平面中一條曲線和另一條曲線相切,在蟲洞的問題中,它就好比是一個四維管道和一個三維的空間相切,在這里時空曲率不是無限大。因而我們現在可以安全地通過蟲洞,而不被巨大的引力所摧毀。
編輯本段蟲洞性質
利用相對論在不考慮一些量子效應和除引力以外的任何能量的時候,我們得到了一些十分簡單、基本的關於蟲洞的描述。這些描述十分重要,但是由於我們研究的重要是黑洞,而
不是宇宙中的洞,因此我在這里只簡單介紹一下蟲洞的性質,而對於一些相關的理論以及這些理論的描述,這里先不涉及。 蟲洞有些什麼性質呢?最主要的一個,是相對論中描述的,用來作為宇宙中的高速火車。但是,蟲洞的第二個重要的性質,也就是量子理論告訴我們的東西又明確的告訴我們:蟲洞不可能成為一個宇宙的高速火車。蟲洞的存在,依賴於一種奇異的性質和物質,而這種奇異的性質,就是負能量。只有負能量才可以維持蟲洞的存在,保持蟲洞與外界時空的分解面持續打開。當然,狄拉克在芬克爾斯坦參照系的基礎上,發現了參照系的選擇可以幫助我們更容易或者難地來分析物理問題。同樣的,負能量在狄拉克的另一個參照系中,是非常容易實現的,因為能量的表現形式和觀測物體的速度有關。這個結論在膜規范理論中同樣起到了十分重要的作用。根據參照系的不同,負能量是十分容易實現的。在物體以近光速接近蟲洞的時候,在蟲洞的周圍的能量自然就成為了負的。因而以接近光速的速度可以進入蟲洞,而速度離光速太大,那麼物體是無論如何也不可能進入蟲洞的。這個也就是蟲洞的特殊性質之一。
編輯本段生產機制
自然產生機制
蟲洞的自然產生機制有兩種: 其一,是黑洞的強大引力能。 其二,是克爾黑洞的快速旋轉,其倫斯——梯林效應將黑洞周圍的能層中的時空撕開一些小口子。這些小口子在引力能和旋轉能的作用下被擊穿,成為一些十分小的蟲洞。這些蟲洞在黑洞引力能的作用下,可以確定它們的出口在那裡,但是現在還不可能完全完成,因為量子理論和相對論還沒有完全結合。
個人假設
1.蟲洞像河流,通過的物體像船,船順河而下。 2.蟲洞體像一個圓柱形磁鐵,強力的類磁力線在入口處將通過的物體分解,以波的形式在柱心管道運行,在出口處還原。通過的物體類似一個障礙,造成波的某一部分形變,然後這個形變推移到出口。 可能還涉及到橫波、縱波,波的反射、折射、衍射,物質的不均勻、空間的不規則,如同水中氣泡般的宇宙空洞。 3.蟲洞像一個圓柱形隧道,通過時間扭曲,把物體吸入裡面,進行太空旅行。
編輯本段相關言論
星空最後的前沿
探索星空是人類一個恆久的夢想。 在晴朗的夜晚,每當我們仰起頭來, 就會看到滿天的繁星。自古以來, 星空以它無與倫比的浩瀚、深邃、 美麗及神秘激起著人類無數的遐想。著名的美國科幻電視連續劇《星際旅行》(Star Trek) 中有這樣一句簡短卻意味無窮的題記:星空, 最後的前沿(Space, the final frontier)[注一]。當我第一次觀看這個電視連續劇的時候, 這句用一種帶有磁性的話外音念出的題記給我留下了令人神往的印象。 在遠古的時候, 人類探索星空的方式是肉眼,後來開始用望遠鏡, 但人類邁向星空的第一步則是在一九五七年。那一年, 人類發射的第一個航天器終於飛出了我們這個藍色星球的大氣層。十二年後, 人類把足跡留在了月球上。三年之後, 人類向外太陽系發射了先驅者十號深空探測器。一九八三年, 先驅者十號飛離了海王星軌道,成為人類發射的第一個飛離太陽系的航天器[注二]。 從人類發射第一個航天器以來,短短二十幾年的時間里, 齊奧爾科夫斯基所預言的「人類首先將小心翼翼地穿過大氣層, 然後再去征服太陽周圍的整個空間」就成為了現實, 人類探索星空的步履不可謂不迅速。但是, 相對於無盡的星空而言,這種步履依然太過緩慢。 率先飛出太陽系的先驅者十號如今正在一片冷寂的空間中滑行著,在滿天的繁星之中, 要經過多少年它才能飛臨下一顆恆星呢?答案是兩百萬年! 那時它將飛臨距離我們六十八光年的金牛座(Taurus)[注三]。六十八光年的距離相對於地球上的任何尺度來說都是極其巨大的, 但是相對於遠在三萬光年之外的銀河系中心,遠在兩百二十萬光年之外的仙女座大星雲,遠在六千萬光年之外的室女座星系團,以及更為遙遠的其它天體來說無疑是微不足道的。人類的好奇心是沒有邊界的, 可是即便人類航天器的速度再快上許多倍,甚至接近物理速度的上限 - 光速,用星際空間的距離來衡量依然是極其緩慢的。 那麼,有沒有什麼辦法可以讓航天器以某種方式變相地突破速度上限, 從而能夠在很短的時間內跨越那些近乎無限的遙遠距離呢?科幻小說家們率先展開了想像的翅膀。
旅行家的天堂
一九八五年, 美國康乃爾大學(Cornell University) 的著名行星天文學家卡爾· 薩根(Carl Sagan) 寫了一部科幻小說,叫做《接觸》 (Contact)。薩根對探索地球以外的智慧
生物有著濃厚的興趣,他客串科幻小說家的目的之一是要為尋找外星智慧生物的 SETI 計劃籌集資金。他的這部小說後來被拍成了電影, 為他贏得了廣泛的知名度。 薩根在他的小說中敘述了一個動人的故事: 一位名叫艾麗(Ellie) 的女科學家收到了一串來自外星球智慧生物的電波信號。經過研究, 她發現這串信號包含了建造一台特殊設備的方法,那台設備可以讓人類與信號的發送者會面。 經過努力,艾麗與同事成功地建造起了這台設備, 並通過這台設備跨越了遙遠的星際空間與外星球智慧生物實現了第一次接觸。 但是, 艾麗與同事按照外星球智慧生物提供的方法建造出的設備究竟利用了什麼方式讓旅行者跨越遙遠的星際空間的呢?這是薩根需要大膽 「幻想」的地方。 他最初的設想是利用黑洞。但是薩根畢竟不是普通的科幻小說家, 他的科學背景使他希望自己的科幻小說盡可能地不與已知的物理學定律相矛盾。於是他給自己的老朋友, 加州理工大學(California Institute of Technology) 的索恩(Kip S. Thorne) 教授打了一個電話。索恩是研究引力理論的專家, 薩根請他為自己的設想做一下技術評估。索恩經過思考及粗略的計算, 很快告訴薩根黑洞是無法作為星際旅行的工具的,他建議薩根使用蟲洞 (wormhole) 這個概念。據我所知, 這是蟲洞這一名詞第一次進入科幻小說中[注四]。在那之後, 各種科幻小說、電影、 及電視連續劇相繼採用了這一名詞,蟲洞逐漸成為了科幻故事中的標准術語。 這是科幻小說家與物理學家的一次小小交流結出的果實。 薩根與索恩的交流不僅為科幻小說帶來了一個全新的術語, 也為物理學開創了一個新的研究領域。在物理學中, 蟲洞這一概念最早是由米斯納(C. W. Misner) 與惠勒(J. A. Wheeler) 於一九五七年提出的,與人類發射第一個航天器恰好是同一年。 那麼究竟什麼是蟲洞?它又為什麼會被科幻小說家視為星際旅行的工具呢? 讓我們用一個簡單的例子來說明:大家知道, 在一個蘋果的表面上從一個點到另一個點需要走一條弧線,但如果有一條蛀蟲在這兩個點之間蛀出了一個蟲洞, 通過蟲洞就可以在這兩個點之間走直線,這顯然要比原先的弧線來得近。 把這個類比從二維的蘋果表面推廣到三維的物理空間,就是物理學家們所說的蟲洞, 而蟲洞可以在兩點之間形成快捷路徑的特點正是科幻小說家們喜愛蟲洞的原因[注五]。只要存在合適的蟲洞, 無論多麼遙遠的地方都有可能變得近在咫尺,星際旅行家們將不再受制於空間距離的遙遠。在一些科幻故事中, 技術水平高度發達的文明世界利用蟲洞進行星際旅行就像今天的我們利用高速公路在城鎮間旅行一樣。在著名的美國科幻電影及電視連續劇《星際之門》(Stargate,港台譯 星際奇兵) 中人類利用外星文明留在地球上的一台被稱為「星際之門」 的設備可以與其它許多遙遠星球上的「星際之門」 建立蟲洞連接,從而能夠幾乎瞬時地把人和設備送到那些遙遠的星球上。 蟲洞成為了科幻故事中星際旅行家的天堂。 不過米斯納與惠勒所提出的蟲洞是極其微小的, 並且在極短的時間內就會消失,無法成為星際旅行的通道。 薩根的小說發表之後,索恩對蟲洞產生了濃厚的興趣, 並和他的學生莫里斯(Mike Morris) 開始對蟲洞作深入的研究。與米斯納和惠勒不同的是, 索恩感興趣的是可以作為星際旅行通道的蟲洞,這種蟲洞被稱為可穿越蟲洞 (traversable wormhole)。
負能量物質
那麼什麼樣的蟲洞能成為可穿越蟲洞呢?一個首要的條件就是它必須存在足夠長的時間, 不能夠沒等星際旅行家穿越就先消失。因此可穿越蟲洞首先必須是足夠穩定的。 一個蟲洞怎樣才可以穩定存在呢?索恩和莫里斯經過研究發現了一個不太妙的結果, 那就是在蟲洞中必須存在某種能量為負的奇特物質!為什麼會有這樣的結論呢? 那是因為物質進入蟲洞時是向內匯聚的,而離開蟲洞時則是向外飛散的, 這種由匯聚變成飛散的過程意味著在蟲洞的深處存在著某種排斥作用。由於普通物質的引力只能產生匯聚作用, 只有負能量物質才能夠產生這種排斥作用。因此, 要想讓蟲洞成為星際旅行的通道,必須要有負能量的物質。 索恩和莫里斯的這一結果是人們對可穿越蟲洞進行研究的起點。 索恩和莫里斯的結果為什麼不太妙呢? 因為人們在宏觀世界裡從未觀測到任何負能量的物質。事實上, 在物理學中人們通常把真空的能量定為零。所謂真空就是一無所有, 而負能量意味著比一無所有的真空具有「更少」 的物質,這在經典物理學中是近乎於自相矛盾的說法。 但是許多經典物理學做不到的事情在二十世紀初隨著量子理論的發展卻變成了可能。負能量的存在很幸運地正是其中一個例子。 在量子理論中,真空不再是一無所有, 它具有極為復雜的結構,每時每刻都有大量的虛粒子對產生和湮滅。一九四八年, 荷蘭物理學家卡什米爾(Hendrik Casimir) 研究了真空中兩個平行導體板之間的這種虛粒子態,結果發現它們比普通的真空具有更少的能量, 這表明在這兩個平行導體板之間出現了負的能量密度!在此基礎上他發現在這樣的一對平行導體板之間存在一種微弱的相互作用。 他的這一發現被稱為卡什米爾效應。將近半個世紀後的一九九七年, 物理學家們在實驗上證實了這種微弱的相互作用,從而間接地為負能量的存在提供了證據。除了卡什米爾效應外, 二十世紀七八十年代以來,物理學家在其它一些研究領域也先後發現了負能量的存在。 因此,種種令人興奮的研究都表明, 宇宙中看來的確是存在負能量物質的。但不幸的是, 迄今所知的所有這些負能量物質都是由量子效應產生的,因而數量極其微小。 以卡什米爾效應為例,倘若平行板的間距為一米, 它所產生的負能量的密度相當於在每十億億立方米的體積內才有一個(負質量的) 基本粒子!而且間距越大負能量的密度就越小。 其它量子效應所產生的負能量密度也大致相仿。因此在任何宏觀尺度上由量子效應產生的負能量都是微乎其微的。 另一方面,物理學家們對維持一個可穿越蟲洞所需要的負能量物質的數量也做了估算, 結果發現蟲洞的半徑越大,所需要的負能量物質就越多。 具體地說,為了維持一個半徑為一公里的蟲洞所需要的負能量物質的數量相當於整個太陽系的質量。 如果說負能量物質的存在給利用蟲洞進行星際旅行帶來了一絲希望,那麼這些更具體的研究結果則給這種希望潑上了一盆無情的冷水。 因為一方面迄今所知的所有產生負能量物質的效應都是量子效應,所產生的負能量物質即使用微觀尺度來衡量也是極其微小的。 另一方面維持任何宏觀意義上的蟲洞所需的負能量物質卻是一個天文數字!這兩者之間的巨大鴻溝無疑給建造蟲洞的前景蒙上了濃重的陰影。
探險者的地獄
雖然數字看起來令人沮喪, 但是別忘了當我們討論蟲洞的時候,我們是在討論一個科幻的話題。 既然是討論科幻的話題,我們姑且把眼光放得樂觀些。 即使我們自己沒有能力建造蟲洞,或許宇宙間還存在其它文明生物有能力建造蟲洞, 就象《星際之門》的故事那樣。甚至, 即使誰也沒有能力建造蟲洞,或許在浩瀚宇宙的某個角落裡存在著天然的蟲洞。因此讓我們姑且假設在未來的某一天人類真的建造或者發現了一個半徑為一公里的蟲洞。 我們是否就可以利用它來進行星際旅行了呢? 初看起來半徑一公里的蟲洞似乎足以滿足星際旅行的要求了, 因為這樣的半徑在幾何尺度上已經足以讓相當規模的星際飛船通過了。看過科幻電影的人可能對星際飛船穿越蟲洞的特技處理留有深刻的印象。 從屏幕上看,飛船周圍充斥著由來自遙遠天際的星光和輻射組成的無限絢麗的視覺幻象, 看上去飛船穿越的似乎是時空中的一條狹小的通道。

E. 蟲洞真的存在俄國科學家想出妙招,可以測繪蟲洞的形狀

近幾年的科幻電影中,《星際穿越》中的蟲洞、以及飛船穿越蟲洞的一幕,讓無數的影迷和科幻迷印象深刻,它如同宇宙空間中的一個色彩斑斕的旋渦、翻卷而來的巨浪、由內而外觀望的球形玻璃罐,難以描述和比擬這一無與倫比的奇景。人類的飛船進入蟲洞,3分鍾左右的時間之後就抵達了宇宙的另一端,即便人類並未掌握光速、近光速的飛行速度,也實現了「星際旅行」。不過,《星際穿越》中的蟲洞如同一個色彩斑斕、光華奪目的旋渦,而真實的蟲洞是什麼樣的呢?

「蟲洞」是一種理論上連接兩個宇宙時空點的通道,往往被科學家、科幻小說作家等人描繪成一根狹窄的管道,「管道」的兩端各連著一個廣開大口的「引力井」。可是,蟲洞究竟是什麼樣子,人類一直不得而知,更遺憾的是,「蟲洞是否存在」這一問題都懸而未決,並無切實的證據證明蟲洞的存在。從理論上來說,穿越蟲洞的原理是這樣的:在蟲洞的一端,黑洞的強大引力將物質吸入其中;物質通過蟲洞的「管道」抵達另一端的白洞,然後被白洞噴出——不過,科學家們從未找到白洞的蹤影。即便如此,一名俄羅斯的物理學家以蟲洞對光線和引力的影響為基礎,提出了一種測繪蟲洞形狀的方法。

近日,俄羅斯人民友誼大學引力與宇宙學研究所副教授羅曼.科諾普利亞(Roman Konoplya)發表了一篇關於蟲洞的論文,指出蟲洞有一項可被間接觀察到的性質,即蟲洞附近的光線會發生「紅移」(紅移:隨著光線遠離某個天體,光波頻率會逐漸的降低,向光譜上的紅光部分偏移。),如果我們知道某個潛在蟲洞周圍光線的紅移規律,就能通過引力波頻率判斷出這一蟲洞的形狀。

科諾普利亞進一步的介紹,分析潛在蟲洞附近的紅移現象有好幾種方法,比如利用「引力透鏡」(「引力透鏡」效應是阿爾伯特.愛因斯坦的廣義相對論中預言的一種現象,由於時空在大質量天體附近會發生畸變,使光線在大質量天體附近發生彎曲)。蟲洞也可以算作一種「大型天體」,這種透鏡現象可以通過蟲洞對遙遠恆星發出的微弱光線的影響進行測量。「要是我們運氣爆棚,說不定可以是附近恆星發出的明亮光線。」科諾普利亞說。此外,還有一種測繪蟲洞的方法:在蟲洞吸引物質的過程中,測量蟲洞附近的電磁輻射。

麻省理工學院物理學院講師喬里恩.布魯姆菲爾德(Jolyon Bloomfield)看過羅曼.科諾普利亞的論文,喬里恩說我們可以這樣的理解羅曼的方法:擊鼓時,我們可以通過鼓面振動產生的聲波而推斷出鼓的形狀。「不同的聲音頻率對應著不同的振動模式。」布魯姆菲爾德說。「這篇文章也想用類似的思路判斷蟲洞形狀。假如我們能設法『聽到』蟲洞振動頻率的衰減規律,並達到足夠的精確度,我們就能通過頻譜和頻率衰減速度推斷出蟲洞的形狀。」

目前而言,蟲洞僅存於理論之中,尚不能確定它是否真的存在,可是羅曼.科諾普利亞對自己的研究仍是信心滿滿。

小考題 : 你認為蟲洞是否存在?人類要如何實現「星際旅行」?歡迎你留言討論。

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F. 蟲洞與黑洞有何不同,它們之間該如何區別

蟲洞和黑洞有著本質上的差別,因為黑洞是已經被發現的,真實存在於這個宇宙的事物,而黑洞它只是一個假設,一個由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆提出的一個概念,並在之後被愛因斯坦進行發展和完善的一個可能會存在於這個宇宙中的一個空間想像的說法。蟲洞和黑洞從概念上來講兩者完全是不相同的一個存在。因為黑洞是宇宙中存在的一個天體,並且還是由已經死亡的質量很大的無法散發光和熱的恆星轉化而來的,這個恆星被科學家們稱為冷恆星。

也許,在我們無法企及的未來,人類能夠飛出太陽系,發現蟲洞,並且遨遊宇宙。不過那是很遙遠的未來,可惜我們已經無緣看到這種場景。只能通過科幻小說和庫換影視劇來一睹這種場景。

G. 星際穿越中的蟲洞有什麼特點,通過這樣的蟲洞需要時間嗎

蟲洞——影片中描述的無所不知的五維空間生物在土星附近創造的門,在電影《星際穿越》的整體情節中起到了推動作用。蟲洞實際上是一個「隧道」,可以彎曲時空間,連接的兩端可以進行能量和信息傳輸。穿越蟲洞不需要時間,確切的說在蟲洞中是沒有時間的概念的。

劇情簡介:

地球農作物因氣候轉變及枯萎病而經常失收,曾是美國國家航空航天局的工程師和太空梭駕駛員的庫珀(馬修·麥康納飾)被迫成為農民以協助解決糧食危機。

庫珀的10歲女兒墨菲(麥肯基·弗依飾)發現其房間書架上的書本無故掉到地上,認為這是幽靈現象。不久後,一場沙塵暴在墨菲房間中留下二進制坐標,二人驅車到達坐標位置後發現那是北美空防司令部(美國國家航空航天局的秘密基地)。

H. 蟲洞是什麼它是否真的存在於宇宙之中

什麼是蟲洞?如果他們真的存在,他們是怎麼產生又是怎麼運作的呢?

蟲洞是鏈接兩個空間的隧道。理論上,即使蟲洞的兩端相隔得非常遠,它也可以讓你在極短得時間內跨越遙遠的距離。

如果蟲洞的一端是學校,而另一端是你的家,那麼通過蟲洞往來於你的家與學校間就只一步之遙了。而蟲洞的另一端甚至可以是另一個星系裡的星球,它可以讓你輕松的到達那裡。

因此,蟲洞非常有趣,常常出現在科幻小說中。

但問題是,在我們的認知范圍內,蟲洞並不存在於我們的宇宙之中。

我們沒有找到任何證據證明他們存在,對於他們的形成也沒有任何的解說。

但是蟲洞的存在並不違背我們現有的宇宙論,所以我們可以認為蟲洞在理論上是存在的。

在科學世界裡,一則理論是描述現象能在現實中發生或可能發生的猜想或途徑。你應該聽過一百年前愛因斯坦提出的「廣義相對論」,它介紹了「重力」這種讓我們站在地球上、讓地球繞著太陽轉的東西。這則理論同樣從數學角度描述了蟲洞。

那麼理論上,蟲洞是怎麼運轉的呢?

首先,我們思考一種叫「時空」的東西。我們常常把它想像成一張有彈性的網布,宇宙中所有的東西都在這張網布中。

憑借對「時空」的想像,我們看到了二維平面。在這張網布上行走的人可以選擇兩種行動方向:向前/向後或者向左/向右。在現實中,空間是三維的:你可以上下跳躍。

事實上,還有一個第四維空間:時間。你可能不覺得「時間」是一個維度,但物理學家卻是這么認為的。把所有空間維度結合起來,得到的就是「時空」。

回到蟲洞的話題,想像我們要在時空網布上旅行,假設是從家裡到另一個遙遠的星球,即使我們乘坐宇宙飛船,這段距離也需要成千上萬年甚至更久才能跨越。

但如果我們能夠把這張網布折疊起來,讓我們的家和這顆星球在一條直線上,再鑽一個鏈接兩層時空的洞呢?那將是一條能大大縮短旅行時間的捷徑。

那麼,我們可以在兩層時空之間鑽一個洞嗎?

沒有人知道要怎麼做,也沒有人知道蟲洞是否真的能在現實中被製造出來,但單純想一想就非常有趣了,而且這對我們 探索 宇宙有很大的幫助。

蟲洞(或稱愛因斯坦-羅森橋)是鏈接時空中兩個點的猜想的結構。它的依據是利用雅可比矩陣和行列式求解愛因斯坦場方程的特殊解。蟲洞可以被看成空間中兩個點之間的隧道(例如不同地點或不同時間點)。更准確地說,它是時空連接體的超驗雙射,是在反德西特空間中顯現出來的卡拉比-丘流形的漸進投影。

蟲洞符合廣義相對論,但他們是否真的存在還是未知。

蟲洞可以縮短距離,大到十億光年、小到幾米距離。它可以鏈接宇宙或不同的時間點。

1.WJ網路全書

2.天文學名詞

3. theconversation

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