作业帮什么称之为虫洞,世界上是否有虫洞?
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：综合作业 时间：2024/05/05 08:51:14
什么称之为虫洞,世界上是否有虫洞?
虫洞是怎么制造成功的?
虫洞是怎么制造成功的?
虫洞
通过时空结构的假想通道.虫洞可想像为通过时空的捷径,即连接两个黑洞或(更具猜想性)一个黑洞和一个白洞的宇宙地道.一个虫洞的‘另一端’可以在空间的任何地方,也可以是时间的任何一刻,使得经过虫洞的任何物体转瞬之间出现在宇宙的其他部分——不仅仅是另一个地点,也可以是另一个时刻.
广义相对论方程式描述虫洞的解,实际上在理论提出不久后的1916年就找到了,不过那时没有做这样的说明.阿尔伯特·爱因斯坦本人于1930年代在普林斯顿与内森·罗森(Nathan Rosen)的合作研究,发现史瓦西解所代表的黑洞,实际上就是他们称之为两个平坦时空区之间的桥(现在叫做爱因斯坦—罗森桥)的东西.虽然这些方程式被当作数学精品进行了研究(特别是约翰·惠勒及其同事们的工作),但1985年前无人把它们视为宇宙的真实特性,因为数学上研究过的所有例子都只能打开短短一瞬,在任何东西,包括光,尚未来得及通过地道时就(根据方程式)砰地一声重新关闭了.
虽然这一思想为科幻作家所喜爱,但科学家一般认为必定有某条自然定律阻止了虫洞的存在.但是,当加州理工学院的相对沦学者们在1980年代试图证明这点时,却发现无法做到.广义相对论(这是我们现有最好的引力和时空理论,它通过了对它进行过的所有检验)中没有任何东西禁止虫洞的存在.不仅如此,基普·桑尼和他的同事们还发现爱因斯坦方程式甚至有允许存在长寿命虫洞的解.
这样一个虫洞的‘嘴巴’看起来应该像一个球形黑洞的视界,但有一点重要区别.视界是一个单向表面,没有东西能从它里面出来.但一个虫洞嘴巴的表面则允许双向交通.如果我们朝一个另一端在织女星附近的虫洞里面张望,我们将能看见织女星的光从通道里面出来——而织女星附近的观测者从另一端朝这同一个虫洞里面张望时,也将看见太阳的光.
但造一个人类能通过它旅行(见时间旅行)的大虫洞仍然是极端困难的,而从一切实用目的来看也许是不可能的.但物理学家们着迷于也许存在普朗克长度规模天然虫洞的可能性.这种虫洞提供基本的泡沫状时空结构,(以类似诗歌修辞中的混合隐喻手法)由虫洞纤维编结出时空织物本身.
如果是这样,那就会有很多奇特的可能性.例如,这种细小的(超亚微观)虫洞可以连接宇宙中相距遥远的区域,使信息得以泄露,从而保证地球上的物理学定律与遥远类星体上的定律相同.或者一个小虫洞与我们的宇宙断开,并开始通过暴涨长大成为一个独立的宇宙
通过时空结构的假想通道.虫洞可想像为通过时空的捷径,即连接两个黑洞或(更具猜想性)一个黑洞和一个白洞的宇宙地道.一个虫洞的‘另一端’可以在空间的任何地方,也可以是时间的任何一刻,使得经过虫洞的任何物体转瞬之间出现在宇宙的其他部分——不仅仅是另一个地点,也可以是另一个时刻.
广义相对论方程式描述虫洞的解,实际上在理论提出不久后的1916年就找到了,不过那时没有做这样的说明.阿尔伯特·爱因斯坦本人于1930年代在普林斯顿与内森·罗森(Nathan Rosen)的合作研究,发现史瓦西解所代表的黑洞,实际上就是他们称之为两个平坦时空区之间的桥(现在叫做爱因斯坦—罗森桥)的东西.虽然这些方程式被当作数学精品进行了研究(特别是约翰·惠勒及其同事们的工作),但1985年前无人把它们视为宇宙的真实特性,因为数学上研究过的所有例子都只能打开短短一瞬,在任何东西,包括光,尚未来得及通过地道时就(根据方程式)砰地一声重新关闭了.
虽然这一思想为科幻作家所喜爱,但科学家一般认为必定有某条自然定律阻止了虫洞的存在.但是,当加州理工学院的相对沦学者们在1980年代试图证明这点时,却发现无法做到.广义相对论(这是我们现有最好的引力和时空理论,它通过了对它进行过的所有检验)中没有任何东西禁止虫洞的存在.不仅如此,基普·桑尼和他的同事们还发现爱因斯坦方程式甚至有允许存在长寿命虫洞的解.
这样一个虫洞的‘嘴巴’看起来应该像一个球形黑洞的视界,但有一点重要区别.视界是一个单向表面,没有东西能从它里面出来.但一个虫洞嘴巴的表面则允许双向交通.如果我们朝一个另一端在织女星附近的虫洞里面张望,我们将能看见织女星的光从通道里面出来——而织女星附近的观测者从另一端朝这同一个虫洞里面张望时,也将看见太阳的光.
但造一个人类能通过它旅行(见时间旅行)的大虫洞仍然是极端困难的,而从一切实用目的来看也许是不可能的.但物理学家们着迷于也许存在普朗克长度规模天然虫洞的可能性.这种虫洞提供基本的泡沫状时空结构,(以类似诗歌修辞中的混合隐喻手法)由虫洞纤维编结出时空织物本身.
如果是这样,那就会有很多奇特的可能性.例如,这种细小的(超亚微观)虫洞可以连接宇宙中相距遥远的区域,使信息得以泄露,从而保证地球上的物理学定律与遥远类星体上的定律相同.或者一个小虫洞与我们的宇宙断开,并开始通过暴涨长大成为一个独立的宇宙