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穿越虫洞不只是科幻,一个改进的引力理论或将实现时空旅行!

前瞻网    2021-09-01 19:07

 

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宇宙中的虫洞是科学家推测可能存在的一种特殊隧道,它的两头连接着两个遥远的时空。如果能从虫洞的一端穿越到另一端,就能实现超越光速的时空旅行。

理论上,虫洞的建造非常容易。在爱因斯坦的广义相对论中,引力定义了物质和能量、空间与时间之间的关系。找到一个物质和能量的配置,便可以制造出一条隧道来连接空间中两个遥远的点。

但基于广义相对论设定的标准所建造的虫洞存在致命的问题。一是进入虫洞之后,你可能永远无法离开。二是虫洞非常不稳定,即使是单个光子进入虫洞喉咙的那一瞬间,整个虫洞也会在光子可以逃逸之前灾难性地坍塌。

但科学家很快发现,一种极其奇特的成分(具有负能量或负质量的物质形式)可以防止虫洞喉咙在穿梭者进入时坍塌。

可惜的是,这种物质十分罕见,因此在我们的宇宙中用这种异常物质建造一个完整虫洞的想法几乎不现实。

但上述所有关于虫洞的假设皆以广义相对论为基础的。

不可否认,广义相对论在上个世纪的每一次观测和实验测试中都幸存了下来。然而,广义相对论并非引力的最终定论。相对论无法描述黑洞的中心,宇宙最早期的瞬间以及相对论自身和物理学之间的联系。

因此,科学家认为,一个新的、改进的引力理论或许可以允许虫洞的存在。

天文学家采用了一个经过调整的引力形式,称为“广义混合度量-帕拉蒂尼引力”。

这种引力理论建立在广义相对论的基础上,但在物质和能量、空间和时间之间的关系上允许更大的灵活性。

早期的研究发现,在这一修正的引力理论中,穿越虫洞是可能的,但它们仍然需要虫洞喉部以外的负能量。他们发现,通过用规则物质的双层薄壳将虫洞的入口分层,虫洞可以在没有任何负能量的情况下穿过。当然,这种理论还没经过测试。

如果广义混合度量-帕拉蒂尼引力可以更好地解释宇宙观测,那么为时空旅行而设计的虫洞也许真的可行。

前瞻经济学人APP资讯组

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