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虫洞长什么样?揭秘黑洞、虫洞、白洞区别

 更新时间:2015-12-31 08:35

  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。

  作为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。


 

  

  

  虫洞长什么样?揭秘黑洞、虫洞、白洞区别
 

  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,离开太阳系进人星际空间其实非常困难。举例来说,太空探测器旅行者1号在1977年升空,到现在它才抵达太阳系的边缘。

  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。令爱因斯坦没想到的,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,关于虫洞的细节逐渐丰富起来。


 

  

  

  虫洞长什么样?揭秘黑洞、虫洞、白洞区别
 

  假设宇宙中有一个虫洞,它会是什么样子呢?其实非常简单。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。

 

  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。


 

  

  

  虫洞长什么样?揭秘黑洞、虫洞、白洞区别
 

  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,洞口看起来像一个巨大的玻璃球,如下图:

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