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想要進行太空旅行?造個“蟲洞”怎么樣

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online_member 發表于 2019-9-2 21:03:54 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
想要進行太空旅行?造個“蟲洞”怎么樣




想要進行太空旅行嗎?可以介紹你到離我們地球最近的恒星比鄰星,它是半人馬座α三合星的第三顆星,正規的名稱是半人馬座α星C,它離太陽系約4.22光年。

你問需要多長時間到比鄰星啊,這么給您說吧,有史以來以最快的發射速度離開地球的人造物體是新視野號,于2006年1月19日在卡納維拉爾角發射,直接進入地球和太陽逃逸軌道,在最后關閉引擎時相對于地球的速度是16.26公里/秒,或58,536公里/小時。木星飛掠提供重力助推給新視野號的速度增加了4 km/s,達到20.26km/s。而這個速度比光速3x10^8m/s還小很多。只有光速的萬分之零點六七。比鄰星到地球的距離約4.22光年,1倍光速用4.22年,萬分之一光速就得用4.22萬年,萬分之零點六七得用6萬多年。


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是不是時間很長?那有沒有更快的旅行方法呢?當然有了,蟲洞啊。每個人都想要一個蟲洞。我的意思是,誰想要在宇宙中進行漫長且慢速的旅行,花費數萬年才到達另一個恒星?如果可以進入到附近的一個蟲洞,只是在其中走上一小段路,就可以進入宇宙種另一個異國情調的遙遠角落,何樂不為呢。

但是存在一個“小”的技術難題:蟲洞在時空中如此極端地彎曲以形成捷徑隧道,導致其災難性的不穩定,只要你向蟲洞中發出一個光子,它就會比光速更快地坍塌。

但最近科學家發現了一種建立一個幾乎穩定的蟲洞的方法,這種蟲洞確實崩潰但卻很緩慢,足夠時間從中發出信息 - 甚至可能是物質 - 在它撕裂之前。你需要的只是一些黑洞和一些無限長的宇宙弦。

原則上,構建蟲洞非常簡單。根據愛因斯坦的廣義相對論,質量和能量扭曲了時空結構。并且物質和能量的某種特殊配置允許形成隧道,這是宇宙中兩個遙遠部分之間的捷徑。


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不幸的是,即使在紙上,這些蟲洞也非常不穩定。即使是通過蟲洞的單個光子也會觸發一個災難性的級聯反應,將蟲洞分開。然而,具有一定負質量的物質可以抵消試圖穿過蟲洞的常規物質的不穩定作用,使其可穿越。

不過,負質量的物質目前并不存在,所以我們需要一個新的思路。

我們從蟲洞開始入手試試。首先,我們需要一個入口和一個出口。理論上可以將黑洞(沒有任何東西可以逃脫的空間區域)連接到白洞(沒有任何東西可以進入的理論空間區域)。當這兩個奇怪的物體結合在一起時,它們形成了一個全新的東西:蟲洞。因此,你可以跳進這條隧道的任何一端,而不是被粉碎湮沒,你可以從另外一端瀟灑的離開。

但是也沒有白洞,至少現在沒發現。


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由于不存在白洞,我們需要一個新的計劃。值得慶幸的是,一些聰明的數學揭示了一個可能的答案:帶電的黑洞。黑洞可以攜帶電荷(由于它們自然形成的方式不常見,但我們將采取我們可以獲得的方式)。帶電黑洞的內部是一個奇怪的地方,黑洞的正常點狀奇點伸展和扭曲,使其形成通向另一個帶相反電荷的黑洞的橋梁。

但這種充滿蟲洞的黑洞有兩個問題。一,它仍然不穩定,如果某種物體或某人實際上試圖使用它,它就會崩潰。另一個問題是兩個帶相反電荷的黑洞將被彼此吸引 - 無論是通過引力還是電力 - 如果它們合在一起,你就會得到一個單一的,巨大的,中性的黑洞,總而言之,成為了一個完全沒用的黑洞。

因此,為了完成所有這些工作,我們需要確保兩個帶電的黑洞安全地遠離彼此,并確保蟲洞的隧道可以自行打開。一個潛在的解決方案:宇宙弦。


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宇宙弦是理論上在時空結構中的缺陷,類似于冰凍結時形成的裂縫。這些宇宙殘骸形成于大爆炸之初,0秒到1秒之間的極短瞬間。它們是真正奇特的物體,不比質子寬,但長度超過珠穆朗瑪峰。你永遠不想自己遇到一個,因為他們會像宇宙光劍一樣將你清理干凈,但是你不必擔心,因為我們甚至不確定它們是否存在,而且我們從來沒有在宇宙中見過一個。

當涉及蟲洞時,它們還有另一個非常有用的特性:巨大的張力。換句話說,它們真的不喜歡被推開。如果你用一根宇宙弦穿過蟲洞,并允許繩子沿著黑洞的外邊緣通過并從兩端伸展到無限遠,那么繩子中的張力就可以防止帶電的黑洞被相互之間吸引,以保持蟲洞的兩端相互遠離。從本質上講,宇宙弦的遠端就像兩個相反的拔河隊一樣,阻擋著黑洞。

一個宇宙弦解決了其中一個問題(保持兩端打開),但是如果你實際使用它,它不會阻止蟲洞本身崩潰。所以,讓我們扔另一個宇宙弦,也穿過蟲洞,但也繞過兩個黑洞之間的正常空間。

當宇宙弦在循環中閉合時,它們會搖擺不定。這些振動會在它們周圍產生時空結構,當調整得恰到好處時,振動會使附近的空間能量變為負值,有效地像蟲洞內的負質量一樣,可能使其穩定。

這似乎有點復雜,但在最近的論文中,一組理論物理學家給出了構建這種蟲洞的逐步說明。這不是一個完美的解決方案:最終宇宙弦中的固有振動 - 可能使蟲洞保持打開 - 將能量和質量拉遠以遠離弦,使其變得越來越小。基本上,隨著時間的推移,宇宙弦自己振動以至于毀滅,不久后蟲洞也將完全坍塌。但是,這些混在一起的蟲洞可以保持穩定足夠長的時間以允許消息甚至物體沿著隧道行進而實際上不會毀滅。

要實現這樣的蟲洞,但首先我們需要找到一些宇宙弦。


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原文地址:今日頭條
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