蟲洞真的靠譜？能夠穿越時空？

霍金推導出量子平行宇宙間存在著無數個蟲洞

時間續集接著說。《霍金搞出的平行宇宙，能夠用來穿越嗎？》

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上期我們說到：霍金推導出量子平行宇宙間存在著無數個蟲洞，只是因為太小，人類無法穿越。

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難道蟲洞——這條時空捷徑，真的被徹底堵死了嗎？

當然不是，這一次打通蟲洞的不是別人，正是霍金的賭友——基普·索恩。

基普·索恩

——對，就是這位科幻巨片《星際穿越》唯一的科學顧問，他在天體物理界更是如雷貫耳，堪稱巨擘——全球最大引力波天文台LIGO的創始人。

要知道早在1999年，索恩就已預言：三大科學難題，21世紀必將會被破解——

黑洞是否遍布全宇宙？（已被證明普遍存在）

探測引力波是否真的存在？（2016年LIGO宣布首次發現引力波）

量子效應能否在宏觀尺度上被觀測到？（尚未證實）

三大難題，竟然已經成功預言了兩個！可見這位科學大神有多神。

正式破題之前，順便插播一下：為啥說霍金與索恩是一對兒賭友？

早在1975年，兩人為了爭論「天鵝座X-1是否存在黑洞？」結果杠上了。

要知道霍金可是靠研究黑洞起家的，「霍金輻射」至今在黑洞研究領域無人出其右；

索恩也不白給，曾是【黑洞】名詞的創造者——惠勒的高徒。

於是兩人簽下對賭協議：如果索恩輸了，得給霍金訂閱4年的《私家偵探》雜誌；要是霍金輸了，給索恩訂閱一年的《閣樓》。

結果等到1987年，這本雜誌開始定期寄到索恩家裡，導致他老婆埋怨霍金好壞！

卡爾·薩根

言歸正傳，這一次打通蟲洞的起因，並不是索恩要跟賭友打賭，而是受人之託——接受另一位科學神人的研究託付，此人就是科普巨星卡爾·薩根。

科幻大片《超時空接觸》

1985年，薩根寄給索恩一本手稿，這就是後來鼎鼎有名的Contact（科幻小說《接觸》／《接觸未來》，後來改編成科幻大片《超時空接觸》）。請求他解決一個科學難題：

如何在不違背超光速的情況下，實現小說情節需要——

地球人能夠跟26光年之外的超級文明，實現超時空接觸？

毫無疑問，除了友情之外，激發好奇心和挑戰不可能，成為基普·索恩的主要驅動力。

當然，只靠這些是遠遠不夠的，擺在索恩眼前的——蟲洞問題可是個大問題，一個難以逾越的學術障礙，以至於引得無數英雄競折腰。

蟲洞Wormhole，這個概念早在1916年就有了，最早由奧地利物理學家弗萊姆提出，這一年愛因斯坦剛剛發表廣義相對論還不滿12個月。

1930年代，愛因斯坦和羅森一起搞出了一個數學怪物，名叫「愛因斯坦-羅森橋」，其實就是蟲洞——連接兩個不同時空的狹窄隧道。從理論上首次證實了蟲洞可以存在。

1963年，紐西蘭數學家克爾（提出著名的克爾黑洞）推導出，大質量的黑洞內部引力並非無窮大，存在著一個奇環（不是一個奇點），其實也是一種蟲洞，通往另一個時空的隧道，理論上可以順著這個奇環實現空間轉移，或者時間旅行。

短短一年後，1964年，蘇聯物理學家伊戈爾·諾維科夫提出，一個跟黑洞理論正好相反的【白洞】理論，物質和光線都無法進入這個區域，但都可以從白洞鑽出來。這一理論被蟲洞專家拓展為：黑洞與白洞彼此連接，連接隧道就是蟲洞。

等到20世紀70年代，霍金開始登場，從量子宇宙論推導出蟲洞存在的必然性，只是尺度太小，人類無法鑽過去。

以上這些科學大神的學術成果，既是高度，也是高牆——對於基普·索恩來說。

索恩要想完成朋友之託——在不違背科學原理的情況下，安全穿越蟲洞，就必須跨過由蟲洞理論構造出來的多道鴻溝：

蟲洞引力效應極大，任何試圖穿越的飛行物都可能被撕裂。

量子效應非常大，導致蟲洞很不穩定，任何微小擾動都可能造成坍塌。

速度必須快過光速，這樣才可能穿過蟲洞。

蟲洞里的時間膨脹效應非常大，甚至中心地帶很可能完全停止。

看起來真叫人絕望！哪怕只是滿足一本科幻小說的靠譜情節，看起來都難以逾越——

基普·索恩到底如何才能搞定呢？

奇人必有奇招。他採用了反向操作。

首先，給出可穿越蟲洞的主要條件：

引力效應最小值，避免穿越者被撕裂；

蟲洞能夠維持穩定、不會突然坍縮的最長時間；

蟲洞必須支持雙程時空穿越，而不是有去無回；

滿足以上條件的蟲洞，需要動用多大的能量？

然後，開始大量、精確地計算。為此索恩組建了一個「可穿越蟲洞」研究小組，日夜兼程。

最終，完美演繹出了精彩結果，成為了卡爾·薩根科幻小說《接觸》穿越情節的科學依據。

這也是索恩本人第一次出手——作為科幻作品的科學顧問，而最近一次就是與諾蘭合作的《星際穿越》。

不僅如此，索恩還趁熱打鐵，夥同兩個加州理工高材生一起在《物理評論快報》上，發表了一篇論文《蟲洞、時間機器與弱能量條件》。

要知道該刊物可是曾斃過愛因斯坦稿子的（1936年《引力波存在嗎？》）

這意味著：全球頂級學術期刊破天荒——頭一回刊發有關「時間旅行」的學術文章。

以往並不是沒人寫沒人投稿，恰恰相反，每年海水如潮般湧入《科學》《自然》《物理評論快報》《英國皇家學會學報》……民科精神哪都有。

之所以全都被拒，並不是因為「時間旅行」論題不靠譜，而是這些文章都不是建立在愛因斯坦方程式，或者其他重要的物理原理上。

而索恩三人組撰寫的這篇論文，不僅首次嚴肅嚴謹地論證了「時間旅行」，甚至給出一套「時間機器」的設計藍本，成為此後無數科幻作品的時間機器模版。

從此以後，基普·索恩讓「時間旅行」成為科學界的一大顯學。

到底這個時間機器什麼樣？真的可能被造出來嗎？

時間到底是什麼？且看續集。

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