一个视觉错误,暗藏宇宙之秘:彭罗斯阶梯或是实现虫洞穿越关键?

拉格朗日开拓者 2022-12-15 18:29:44

很多时候,科学技术的突破,往往就来源于现实生活中的一点小发现,牛顿如此,发明蒸汽动力的瓦特亦如此,而哪怕在科技高速发展的现代,也有不少让人浮想联翩的巧妙构想,彭罗斯阶梯就是其中之一。

如下图所示,彭罗斯阶梯由四段连续上升的阶梯组成,然而无论你在上面如何前进,却始终不能借由彭罗斯阶梯更上一个高度。

这个悖论最早由英国数学家罗杰.彭罗斯于1958年提出,然而这个却只是利用人的视觉错误达成的构想而已,并不能真正在现实中实现。

但是我们这毕竟是三维空间,如果是在更高维度的空间里,彭罗斯阶梯还会是所谓的“悖论”吗?

与此相似的构想还有很多,如“莫比乌斯环”。

在二维空间里,我们只有长、宽两种参考系,因此将“纸条”正反、首尾相连实现无限循环是绝无可能的,可一旦进入三维空间,我们将“纸条”扭曲到第三个维度上,就能实现这个构想。

在“莫比乌斯环”的构想上,还有更进一步的“克莱因瓶”的设计猜测。

“克莱因瓶”是一个没有内部空间、外部空间之分的存在,正如“莫比乌斯环”是一个没有正反平面之分的存在,其相当于是把“莫比乌斯环”升华到了三维,生活在三维空间的我们能制作出二维悖论的“莫比乌斯环”,但是却不能制作出三维悖论的“克莱因瓶”。

那么,四维生物能不能制作出三维悖论的“克莱因瓶”呢?答案:能!四维生物能自由穿梭在三维空间里,这意味着在他们眼中,三维空间的任意一处地方都是不设防的,正如蚂蚁会被二维中的障壁所拦截,而我们却能轻松跨过二维障壁。

因此对于四维生物来说,所谓的“克莱因瓶”其实就是虫洞的三维展开,但是这种展开在三维生物看来是没法被理解的。

从彭罗斯阶梯,到莫比乌斯环,再到克莱因瓶,我们依稀可见“虫洞”的原理构想,哪怕我们现在无法实现这种魔法般的技术,但是假以时间,总有能达成的一天。在很多科幻作品中,我们总是能见到创作者对于虫洞穿越的技术创想,比如在《星际穿越》中,虫洞就被描述成一个载满了各种星系的球体。

电影里解释了虫洞的构造,这是一个高于三维的存在,在高纬度里,所有人只能进行观察,但不能进行干涉,颇有点量子学的味道。

相较于文学,现在的一些娱乐载体能更好的把虫洞技术展现在人们面前,使其便于理解,对于我们普通人而言,观看《时间机器》更加抽象,需要读者发挥想象力,但观看一部电影就更直观。

而电子游戏,则在上述载体的基础上更进一步,让玩家能切身体会到虫洞穿越技术的魅力。

相信各位在游戏中遇到的“传送门”绝对不少。游戏中的传送门基本分为三种——空间连接型(连接远距离空间,空间扭曲)、分解重组型(起点分解,终点重组再构筑)、直接传送型(最简单粗暴,原理基本是源自魔法设定)。

由于虫洞原理属于第一种,因此在绝大多数科幻游戏中,传送的原理大多都是空间连接型。

举个例子,在硬核科幻手游《无尽的拉格朗日》中,令人类人足迹遍布银河系、实现了“星系旅行”的星门,也是脱胎自科学中的“虫洞”概念,科学研究人员研究偶然发现的“空间共振”现象,提出了空间通道理论,最终成功制造出了“空间曲率锚定装置”,这正是游戏中星门的雏形。

当然,除了星门之外,《无尽的拉格朗日》中还有不少比较“靠谱”的科技,比如可控核聚变、曲率引擎等等,游戏中的这些科技全都拥有现实科学的理念支撑,只不过目前我们在技术上还暂时无法实现,说不定在未来几十年内,我们就能亲眼见到游戏中的科幻设想成为科学现实。

各位觉得,人类能否通过虫洞进行太空旅行?人造虫洞又是否可能成为现实呢?欢迎在评论区留言讨论~

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