通過《星際穿越》了解蟲洞的奧秘！

在過去的2015年被電影界稱為科幻年，延續2014年末《星際穿越》掀起的科幻熱潮，《星球大戰七》、《火星救援》等大片相繼引進中國大陸，帶來新一輪票房井噴。同時十餘部國產科幻片也蓄勢待發，其中最讓人期待的無異於《三體》小說的改編上映。

科幻電影在人們的印象中總是充滿了天馬行空的想像力，虛構了一個遙不可及的世界，但相比於玄幻、魔幻等題材，科幻電影最本質的特徵是必須將幻想紮根於科學的基礎上，有一定的理論依據。

這段星際之旅背後到底發生了什麼？讓我們重新回到廣袤的宇宙,來一探科學的真相吧！

一、逃離太陽系。

首先咱們先來看看最耳熟能詳的科幻梗---逃離地球。在幾百或幾千年後的地球，資源已經耗盡，內部的戰爭或者外星人的入侵，逼迫人類踏上星際探險之路，尋找新的宜居星球。

然而太陽系裡沒有行星能夠提供生命支持，而到最近的紅星也要上千年，這甚至都不值得一試。

在電影中，彷彿不遠的未來，我們就有機會找到下一顆適宜移民的行星，但在科學家的真實研究里，除去太陽系，那些可能適合人類居住的行星，離我們都十分遙遠。最近的一顆，位於恆星鯨魚座t所在的星系，距離地球11.9光年。

也就是說，即使以光速旅行，還需要11.9年才能到達。這樣遙遠的距離有可能跨越嗎？在人類向星際空間發射的宇宙飛船中，目前航行最遠的「旅行者1號」，大約距離人類18個光時，相當於光速行進18個小時的距離。而為了航行到那裡，他以17千米每秒的速度已經行進了37年的時間。

科幻電影中宇宙飛船的航行速度普遍以目前人類所能達到的速度進行設定。比如在星際穿越中「永恆號」，從地球到土星用了兩年，平均速度大約為20千米每秒。當然，速度不是一成不變的。科學家預測，21世紀人類科技能實現的最大航速可能達到300千米每秒左右。速度已經提高了很多對不對？但即使是這個速度，要到達鯨魚座t也還需要13000年。前景果然不樂觀。因此，要想大大提早完成這一旅行，需要蟲洞這樣的東西。

二、蟲洞-太空穿越的橋樑

「穿越」一詞已經被濫用在無數的影視作品之中，而真正在科學意義上實現空間穿越的存在就是蟲洞。還以《星際穿越》為例，一個出現在土星附近的蟲洞，將讓人類有機會穿越到非常遙遠的地方，尋找可供生存的行星。這也是之前的探險隊之所以遠航的原因。

蟲洞到底是什麼？在電影中有著非常直觀而簡潔的解釋。

蟲洞的理論研究早在1916年，也就是愛因斯坦廣義相對論方程式誕生後的一年，就有維也納科學家弗拉姆利用相對論中的一個方程描述了蟲洞。隨著對於黑洞以及奇點深入的研究，科學家們假想的蟲洞的誕生。最初宇宙中有兩個相互獨立的奇點，隨著時間的流逝，兩個奇點終於在宇宙的高緯超空間裡面相互連通，創造出了蟲洞。

他甚至還可以生長和萎縮。這些研究的成果，足以讓憧憬時空穿越的人類充滿期待。但是，蟲洞不是一個可以自然發生的物理現象。科學家們悲觀的理由，源於目前所觀測到的天體在變老後都沒有變成蟲洞。許多大質量的恆星，在耗盡核燃料後，會蹋縮成成了黑洞。關於蟲洞的存在，在目前我們所處的維度空間中，更多只是一種猜想。不甘心的科學家們又發現了另一種可能。既然宇宙中自然產生蟲洞的可能微乎其微，那麼創造出來呢？這對於人類來說仍然遙不可及。於是在電影中給出的假設是蟲洞是由生活在超空間中的四維文明創造的。他們不僅創造了蟲洞，還維持著蟲洞的聯通，並把它放在了木星的附近。這個文明擁有4個空間維度，和超體一樣。

然而，不是所有的科幻電影都會對科幻難題做這樣細緻的解答。對於大部分科幻作品來說，只需要簡單的理論基礎，想像力就可以天馬行空。畢竟，也許就在未來某一天，幻想就能成真。

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