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利用蟲洞實現星際旅行到底有多難?

宇宙很大,光速又是一種限制,想要去往其他恆星系統不是一件容易的事情。如果以光速的10%飛到25光年之外的織女星,所需的時間為250年,這個時間已經超過了人類的壽命。為了達到織女星,有兩種選擇,一種是在飛船上建造巨型的生態系統,人類可以在上面繁衍生息,直至幾代人之後抵達織女星,但這與星際旅行似乎不符合。還有一種是通過冬眠技術,使人類在低溫下保存,當到達目的地時,再進行解凍,這樣一個人就能在有生之年實現星際之旅。

如果科技進一步發展,使得飛船的速度接近光速,那麼,利用相對論效應將能實現星際旅行。根據狹義相對論,如果飛船的速度為光速的99.92%,對於飛船上的太空旅客來說,從地球飛到織女星只需1年的時間,但地球上的人會認為時間過去了25年,這就是時間膨脹效應。

還有一種星際旅行的方法是利用蟲洞。根據廣義相對論,如果利用負質量製造出一個連接地球和織女星的蟲洞,那麼,只要進入這個蟲洞中,很快就能到達織女星,這是理論上最高效的星際旅行的方法。

蟲洞可以實現在短時間內跨越宇宙尺度,雖然這在某種意義上超光速,但實際上並沒有違反相對論,因為蟲洞本身就是相對論的推論。

根據狹義相對論,任何物體在空間中的運動速度都是不可能超光速的,但利用蟲洞的「超光速」與這種概念並不相同。想像一張二維的紙,在紙的兩端有兩個點,在傳統思維看來,從一個點到另一個點的最短路徑就是連接它們的直線。但如果把這張二維的紙摺疊起來,使兩個點互相接觸,那麼,從一個點就能瞬間到達另一個點,而連接這兩點的捷徑就是蟲洞。

如果有一個蟲洞把地球和5億光年之外的地方連接起來,那麼,這個蟲洞就能讓我們在短時間內跨越5億光年的距離,但我們從地球出發,進入蟲洞,再從5億光年外的地方出來,這個過程中的運動速度是不會超光速的。

但想要製造蟲洞極為困難,因為這需要具有負質量的負物質來改變時空結構,而負物質目前還只是停留在理論上。我們從未在宇宙中發現過負物質,我們也不知道該如何製造出它們。

蟲洞目前只存在於廣義相對論預言中,現實並沒有任何探測證據表明蟲洞的存在。但是相對論的其他預言皆都一一證實存在,如引力波,黑洞,鐘慢尺縮,引力時間膨脹等等等等。如果三維空間可以彎曲則必然可以摺疊,宇宙中一定存在某處出現這種極端物理現象有待人類發現。

但是如果蟲洞不存在的話那將是人類乃至整個宇宙的悲哀,對於整個宇宙的尺度,光速限制就像囚禁文明發展的牢籠,永不可破。

ps :未經同意不得轉載(圖片來源網路)

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