2014年上映的《星际穿越》直到如今依旧被奉为是神作,除了烧脑又经得起考究的剧情,电影当中的“虫洞”应该是大家最感兴趣的了。毕竟穿越时空,已经成为了这个时代最热门的话题。
《星际穿越》中,飞船穿越虫洞的画面
当然,大部分人觉得这只是“科幻片”的夸大效果,并不是真的。可此前哈佛的科学家却明确表示,虫洞是真实存在的,人类完全可以穿越,只不过其中有一个致命弊端罢了。
那么,这到底是怎么回事?人类真的能依靠虫洞完成穿越了吗?
虫洞的构想图
虫洞到底是什么?要理解虫洞如何帮助人们实现穿越,我们得先知道它到底是什么。
在上世纪初期,爱因斯坦的横空出世,为人们打开了一个观察宇宙的新角度。在广义相对论提出的20年后,爱因斯坦和内森·罗森发现了广义相对论方程的一个特殊解,并因此提出了“爱因斯坦-罗森桥”。
当时大家都不以为然,却没想到原来这就是“虫洞”的前身。
爱因斯坦(左)与内森·罗森(右)
从“爱因斯坦-罗森桥”这个名称就不难看出,虫洞本质上就像是连接两个时空的“桥梁”。不过当时人们很难形容这个桥梁的模样,所以科学家约翰·惠勒就想出了另外一个“形容方式”,将其比喻成苹果当中的“洞”。
资料显示,约翰·惠勒是这样表述的:“一只蚂蚁从苹果的一端到另一端,如果绕着苹果弯曲的表面爬过去,距离就很远,而咬穿苹果,从苹果内部钻过去,距离就会大大缩短,并由此提出了天体物理学中的“虫洞”一词。”约翰·惠勒与虫洞示意图
至于虫洞产生的过程,科学家认为这与宇宙膨胀当中出现的各种“宇宙泡沫”有关。在他们眼中,爆炸膨胀的宇宙其实炸出了很多个“小宇宙”,大家可以将其当成我们常说的平行时空,而连接这些时空的正是“虫洞”。
除此之外,虫洞的类型也有很多,比如可以通过的“洛伦兹虫洞”,以及能让人瞬时通过的“欧几里得虫洞”。这些虫洞的特质不同,但是却都能成为人类穿越时空的“媒介”。
虫洞或是连接不同宇宙的时空细管
而经过长期的研究,科学家对虫洞又有了新的看法,比如哈佛科学家就声称,虫洞真实存在,人类完全可以穿越它,但在穿越之前我们必须要面对一个致命的弊端。那么,这个所谓的弊端到底是什么呢?
虫洞可以供人穿越但存在弊端从科学家对虫洞概念及功能的界定就能看出,虫洞确实有些像宇宙空间当中的“任意门”,当你拉开这扇门的时候就可以抵达另一个时空。当然,这个功能从理论上看起来非常的美好,可真正到了“穿越”的时候,却没有这么简单。
对此,进行大量研究的哈佛物理学家Daniel Jafferis就提出了自己的看法,他认为虫洞在理论上虽然能够让人类成功穿越,但是穿越它所需要的时间恐怕是我们难以想象的,要比推测的正常时间长许多。
物理学教授丹尼尔·贾弗里斯
这在我们看来,似乎算不上什么致命的弊端,毕竟只要能够完成穿越,在这个通道当中待久一点又能怎么样呢?
如果是寻常的隧道当然没问题,但这可是虫洞,一个像黑洞一样包含着无数未知的地方。在这种情况下,多在里面停留一分钟就意味着承担的风险要大几倍。
虫洞的内部结构示意图
因此,哈佛科学家在提出穿越需要更长时间的情况之后,紧接着也提到了虫洞当中最危险的东西——“负能量”,它才是虫洞的致命弊端。
以目前的研究情况来说,人类对负能量知之甚少,而人进入其中后会在它的影响下变成什么也是个未知数。
负能量能让虫洞稳定存在
当然,除了哈佛科学家所提出的这些弊端之外,利用虫洞穿越面临的难题也远比我们想象的要多。毫不夸张地说,哪怕它真实存在并且摆在了人们的眼前,人类也不敢贸然进入利用它进行穿越。
毕竟,没有人知道进去之后会发生什么,再者如何让虫洞保持稳定性,并让人们找到正确的出口,也是无法解决的问题。
“借助可穿越的虫洞进入未来或回到过去,这并非易事,因为将虫洞转变成时间机器需要付出很大的努力,要摆脱虫洞也异常艰难。”美国天体物理学家埃里克·戴维斯说。你真的敢进入那个充满着未知的虫洞吗?
综上所述,科学家虽然和我们一样,对于虫洞十分关注,但是想对其进行“完美利用”,恐怕还要等待百年甚至更久的时间了。
那么,科学家眼中的“安全虫洞”需要具备哪些条件呢?
“安全虫洞”需要具备的条件在上文中,我们提到了科学家叙述的与虫洞有关的弊端,理解了它如今无法成为人类穿越媒介的原因。而科学家在明白了虫洞的缺点在哪儿之后,就开始反向推导,试图建造出一种“安全虫洞”模型,这个模型必须要具备以下的几个条件。
未来的人类真的能造出虫洞吗?
第一就是虫洞必须要有稳定的特质,不求它能成为欧几里德虫洞,供我们瞬时穿越,但是起码存在的时间要比较长。总不能在物质尚未完成穿越之前,它就关闭或者消失了。
第二就是虫洞内部不应该存在任何“事件视界”,只有这样人才能在其中自由地穿行。
事件视界就是一种时空分界线
最后就是虫洞的长度不宜太长,确保人能在有限的时间当中穿越它。就像咱们在前文中所说的,在虫洞中停留的时间越长,就意味着风险越大。