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穿越蟲洞能夠回到過去嗎?可能會讓人們失望,可用來躲避星際戰爭

宇宙浩瀚廣闊,自大爆炸以來,不斷膨脹的宇宙現在到底有多大,沒有人知道,但是我們知道宇宙之大,超出我們的想像,人類現在可觀測的宇宙範圍達數百億光年,但這可能只是宇宙的冰山一角。

在地球上,我們的基本距離單位是米,而在宇宙中的基本距離單位則是光年,比如距離太陽最近的恆星位於半人馬座,距地球約4光年。即使飛船能夠實現光速飛行,到達也需要4年的時間,如果是百分之一的光速飛行,則需要400年才能到達比領星。

宇宙中的4光年相當於地球上的4米,站在宇宙的視角,這是一個非常短的距離。太陽距離銀河系中心的距離約是26000光年,以光速飛行還需要26000年才能到達,更不要說以亞光速飛行了,那更需要漫長的時間。人類的飛行器速度太慢,以當前的科技水平下,我們飛出太陽系都非常困難,更不要說前往銀河系中心,這幾乎是一個遙不可及的夢想。

可是人類想要探索宇宙的奧秘,光靠天文望遠鏡是遠遠不夠的,更多的還是需要能夠到達目標近距離觀測,我們能夠對火星有足夠的了解,正是因為人類的探測器可以到達並登陸,而我們想要了解比領星系的詳細情況,那也必須要派出飛船前往才行。

因此,人類想要真正探索宇宙,揭開宇宙的神秘面紗,飛船沒有超快的速度是不行的,可是根據愛因斯坦相對論,物體的速度極限是光速,如果超越光速那就違反了相對論,於是有科學家提出了蟲洞這個概念,它跟相對論並不衝突。

最早提出蟲洞這個概念是在1935年,愛因斯坦與羅森在研究廣義相對論的時候發現了「愛因斯坦與羅森橋」,這是一種不可穿越的蟲洞——所謂「不可穿越」,就是不能在有限的時間內通過這個蟲洞,所以這種蟲洞在現實中並沒有實際意義。

雖然這個蟲洞只是一種概念性的產物,早期科學家認為它是不可穿越的,但是並不防礙科學家對它的不斷研究,自蟲洞概念被提出以後,科學家一直沒有放棄對它的研究,要知道它可能是人類能否實現星際航行的關鍵。有人曾猜測:通過穿越蟲洞可以回到過去?真的可以這樣嗎?

穿越蟲洞回到過去一直以來都是科幻作品中的事件,可是科學家通過對蟲洞的多年研究,認為穿越蟲洞回到過去是人們想多了,這種事情是不可能發生的。不過通過蟲洞實際星際旅行卻是有可能實現的,只不過要讓蟲洞成為可穿越的蟲洞,需要強大的負質量。

科學家新蟲洞研究認為,不可穿越的蟲洞等價於量子糾纏,而要打開可穿越的蟲洞,必須要有大量的負質量,可問題的關鍵在於,負質量物質從何而來?負質量在經典物理學的意義上是不可能出現的,但是,量子力學卻可以產生負質量。最著名的例子是卡西米爾效應——比如兩塊平行金屬板之間的電磁真空狀態,理論與實驗結果都表明,金屬板之間的真空態具有負能量,這被稱為卡西米爾能量。這種負能量可以被視為負質量。

因此,卡西米爾效應說明,量子力學可以實現負質量,並有助於創造一個可穿越的蟲洞。正如前文描述的那樣,可穿越蟲洞的技術細節是要得到一個違反平均類光能量條件的能量動量張量,換句話說,可穿越蟲洞的維持要求具有負的平均類光能量的物質場(因為根據愛因斯坦的廣義相對論,物質場引起時空的彎曲)。

三年前,賈弗里斯、高蘋與沃爾研究了兩個永恆的BTZ黑洞邊界的相互作用之後,他們發現了在這裡可以產生一個具有負平均類光能量的量子物質能量動量張量,這個情況等價於出現了負質量,所以其反引力作用可以使愛因斯坦-羅森橋勉強可穿越(BTZ黑洞是一種反德西特時空中的二維黑洞,但他們的結論對三維空間中的黑洞同樣成立)。這時,蟲洞就是可穿越的,如果一個人跳進一個黑洞,他可以從另一個黑洞逃脫。

不過,新蟲洞研究理論認為,雖然負質量可以打開可穿越蟲洞,飛船可以進入蟲洞,但是想要實現星際航行,快速從宇宙的一個點到達另一個點可能也是不現實的,科學家認為,雖然兩個黑洞之間的距離很近,但是連接兩個黑洞之間的蟲洞可能會非常長。

人類要在這個蟲洞中旅行需要花費很長的時間,可能並不像人們認為的穿越蟲洞非常短暫,不過,穿越蟲洞可能用的時間非常長,也讓科學家想到了另一個應用,那就是躲避星際戰爭。一旦在未來發生了星際戰爭,為了躲避戰爭可以進入蟲洞在裡面經歷漫長的時間,等從蟲洞後,可能星際戰爭已經結束了。

當然,新蟲洞理論也只是科學家目前對蟲洞的一些理論研究,目前有關蟲洞的一切還只是處於理論研究階段,人類首張黑洞照片已經拍攝到,可是蟲洞是否存在,以及蟲洞到底是什麼,目前仍然一無所知,科學家還沒有在宇宙中探測發現蟲洞的存在。

曾經有科學家認為黑洞可能就是蟲洞,但是後來不少科學家提出質疑,認為黑洞跟蟲洞可能是兩個完全不同的概念。目前蟲洞穿越只是科幻作品的東西,它未來是否會成為現實,也是一個未知數。正是因為人類對於探索宇宙的渴望,才讓科學家對蟲洞的研究高度關注。

如果蟲洞真如科幻作品中描述的那樣,是一個連接著宇宙不同空間位置的通道,通過它可以實現星際航行,那對於人類來說將是一個巨大的飛躍,相對論告訴我們,物體的速度極限是光速,可是蟲洞理論卻告訴我們,光速是可以超越的,只不過想要超越光速必須要進入蟲洞才行。

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