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德國科學家稱蟲洞可打開或實現星際旅行

德國科學家稱蟲洞可打開或實現星際旅行

2012-03-19 15:48:25

  蟲洞一直以來都是科學家和科幻迷們熱議的話題之一。這種一種神奇的時空通道,你從蟲洞的這一端進入,當你從另一端出來時,你可能已經身處冥王星,甚至遠在數百萬光年外的仙女座星系

  據國外媒體報道,蟲洞一直以來都是科學家和科幻迷們熱議的話題之一。這種一種神奇的時空通道,你從蟲洞的這一端進入,當你從另一端出來時,你可能已經身處冥王星,甚至遠在數百萬光年外的仙女座星系。

  當然,毫不奇怪的,至今還沒有任何人曾經真正制造出這樣一個蟲洞設備,甚至連接近造出的進展都沒有。其中的一大原因就是蟲洞極不穩定,即使是在論文中,科學家們也已經注意到它們有著會在一瞬間關閉的強烈趨勢,除非有某種具有負能量的特殊“物質”才能讓其保持開放,但這種物質本身是否存在仍然存有很大的疑問。

  再現曙光

  但是現在這一切似乎都將出現改變。一個由德國和希臘科學家組成的國際小組最近證明,制造出一個沖動或許并不需要用到任何這種奇異的負能量物質。來自德國奧登堡大學的波柯哈德·克萊豪斯(BurkhardKleihaus)表示:“你甚至連具有正能量的常規物質都不需要。蟲洞不需要任何東西就可保持開放。”

  這項發現開啟了一項潛在的可能性,那就是我們或許將來有朝一日會在太空中找到一個蟲洞。宇宙中那些遠比我們先進的技術文明或許早已開始利用蟲洞這種星際地鐵系統往返于廣袤的宇宙空間。甚至最終我們自己也將可以利用這種蟲洞交通系統作為我們通往其它宇宙的通道。

  蟲洞的概念最早出現還要追溯到愛因斯坦提出的廣義相對論,在這一理論中,愛因斯坦指出引力是一種假象,它的本質是由于能量引起的時空彎曲,最常見的這一現象就是由大質量的恒星和星系導致的。就在1916年愛因斯坦發表他的論文后不久,奧地利物理學家德維希弗·弗拉姆(LudwigFlamm)便發現這一理論將可以導出某種穿越時空的“通道”。

  但對蟲洞這一概念進行詳細研究的還是愛因斯坦本人,他和另一位著名的物理學家內森·羅森(NathanRosen)一起進行了這項研究工作。在1935年,他們提出了一種連接兩個黑洞的時空通道的概念,即所謂的愛因斯坦-羅森橋。但是要想穿越這條時空隧道,就必須要求這條隧道兩端的黑洞是某一特定的類型。傳統定義中的黑洞具有極強的引力效應,物質一旦在其作用下穿越一道所謂“視界”的終極界限便將萬劫不復,永遠無法逃離。而在愛因斯坦和羅森的理論中,物質將可以穿過這條通道的兩端。

  愛因斯坦和羅森構建他們的這一理論似乎僅僅是出于一種好奇心,那就是:蟲洞通向的目的地幾乎是無法想象的。蟲洞能帶我們去往的目的地是另一個平行宇宙中的某一空間區域,在那個宇宙中或許有著它們自己的星系,恒星和行星。當然對于今天的科學界來說這樣的假設是非常合理而自然的,但是在愛因斯坦和羅森生活的年代,這種想法幾乎是讓人難以想象的。

  幸運的是,在廣義相對論中還允許出現另一種類的蟲洞。1955年,美國物理學家約翰·惠勒(JohnWheeler)證明有可能將我們這一宇宙中的兩處不同區域連接起來,并以此實現高速的星際旅行。他在這里正式采用了“蟲洞”這一吸引人眼球的名字,而他本人對于黑洞的命名也曾做出貢獻。但是他的這一蟲洞版本同愛因斯坦-羅森的版本都具有同樣的缺陷,那就是它們非常不穩定。即便是讓一顆光子進入其內部都將立即引起黑洞視界的形成并導致蟲洞關閉。

  打破僵局

  有趣的是,將這一僵局進一步向前推動的卻是一位美國的行星天文學家卡爾·薩根。在他的科幻小說《超時空接觸》中,他需要構思一種在科學上能站得住腳的高速星際旅行方式,以便讓他筆下的女英雄實現在時空中的穿梭。這部小說后來被拍成了同名電影,片中的女主角艾莉由著名美國女演員朱迪·福斯特飾演。于是困擾的薩根向加州理工學院理論物理學家基普·索恩(KipThorne)求助,后者很快意識到蟲洞的概念可以幫助解決這一問題。1987年,索恩和他的研究生麥克·莫里斯(MichaelMorris)和尤里·約瑟夫(UriYertsever)一起,提出了一種可以實現星際旅行的蟲洞方案。他們證明,如果能找到某種具有負能量的物質,那么只要使用足夠多的這種物質,其負能量性質將產生對引力的自然對抗,如此便能保持蟲洞的開放。

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