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“虫洞”已经被提出了近百年,为什么至今还没有找到?

2020-06-28 03:27:04博名知识网
虫洞其实只是一个科学假说,还停留在科幻当中,常常会被用来拍摄成科幻题材,目前科学家还没有找到任何虫洞存在的证据,也就是说,我们没有办法证明虫洞是真实存在的。按照这个科学假说,我们知道,如果虫洞真的存在,我们也很难进入到其中,而且有可能会被潮汐力撕碎,如果真的能够进入,则会穿越

  虫洞其实只是一个科学假说,还停留在科幻当中,常常会被用来拍摄成科幻题材,目前科学家还没有找到任何虫洞存在的证据,也就是说,我们没有办法证明虫洞是真实存在的。按照这个科学假说,我们知道,如果虫洞真的存在,我们也很难进入到其中,而且有可能会被潮汐力撕碎,如果真的能够进入,则会穿越到另外一个时空当中。那具体是咋回事呢?

  

  虫洞真的存在吗?

  要了解虫洞之前,我们就得先简单的了解一下牛顿力学和相对论。话说在1687年,牛顿发表了著名的《自然哲学的数学原理》,这本书可以说是科学史上最重要的著作之一。在这本书中,牛顿构建了他的理论体系,也就是牛顿力学,并通过万有引力定律统一了宇宙中的物理学规律和地球上的物理学规律。

  

  但任何体系的建构都需要做好各个物理量的定义,尤其是对时间和空间而言。牛顿也对这两个重要的物理量进行了定义。我们后来将其概括为牛顿的绝对时空观。具体来说就是,牛顿认为,时间是均匀流逝的,对于任何人而言,一秒就是一秒,一分就一分,和运动状态无关;同样的,他认为空间也是如此,对于任何人而言,一厘米都是相同的,和运动状态无关。而且时间和空间是彼此分立。

  

  到了1905年,爱因斯坦提出了著名的狭义相对论,并且统一了时间和空间,他认为时间和空间不应该被分立开来看,而应该并称为时空。

  

  爱因斯坦的数学老师闵可夫斯基在狭义相对论的基础上,提出了时间光锥的概念,解释了物质、信息、能量或者我们说事件的传播是受到光速的约束的。

  

  到了1915年,爱因斯坦又提出了著名的广义相对论,把狭义相对论进一步地进行推广。在广义相对论当中,爱因斯坦对于引力的本质进行了完全不同于牛顿的诠释,他认为引力的本质是时空的弯曲。宇宙中的天体其实是都是贴着“测地线”在运动的,测地线的意思类似于平面中两点之间的最短距离。

  

比如:地球压完了周围的时空,月球就沿着时空的“测地线”在运动。因为天体都是在四维时空中运动,从我们的角度来看就是月球绕着地球转。

  

  1930年,爱因斯坦和他的助手罗森在求解广义相对论引力场方程时,就得到了一个解。在后来被称为爱因斯坦-罗森桥,也就是虫洞。它其实是连接两个遥远时空的隧道。穿过它就可以直接跨越时空,而不需要受到光速的约束。

  

  到此为止,你会发现,虫洞其实只是爱因斯坦在研究方程时的数学解,和实际的物理现象并没有什么关系。实际上,当时的物理学也是这么认为的。因此,关于“虫洞”的研究一直以来就没有什么进展,科学家在天文学观测时,也没有发现任何的虫洞,而且这种情况持续至今。

  虫洞理论

  虽然虫洞并没有被发现,但是有一些科学家却在研究它。比如:2017年的诺奖获得者基普·索恩,他因为引力波项目而获得物理学奖,是杰出的物理学家,同时它还是电影星际穿越的首席科学顾问,他就曾经从理论上论述了虫洞。

  

  除了基普索恩这样的物理学界大佬研究过虫洞之外,也有一些其他的科学家在研究。按照目前关于虫洞的理论,我们知道,虫洞可能存在于微观世界当中,而且它从出现到消失是非常快的,可以说是转瞬即逝。

  除此之外,如果我们要使用虫洞,就需要利用卡西米尔效应。也就是要往虫洞里灌负能量(奇异物质)。

  通过理论计算,科学家发现,要把微小的虫洞打开到1光年的宽度,才能确保人类在靠近虫洞时不会被虫洞的潮汐力撕碎。而把虫洞打开到1光年的宽度,至少需要6倍全宇宙总能量的负能量,可以说这对于人类而言根本是不可能做到的事情。不过,按照虫洞理论的描述,如果人类真的打开了虫洞,并进入到其中,就可以穿越时空。

  

  因此,通过了解虫洞理论,我们就会发现,我们很难能够观测到虫洞的存在,其实我们也无法去使用虫洞。这也是为什么目前虫洞还停留在科幻的阶段。因此,我们也就没有办法知道,虫洞里到底有什么了。

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