蟲洞(Wormhole)是宇宙當中可能存在的,用來連接兩個不同時空的一種狹窄的隧道,又稱阿爾伯特·愛因斯坦羅森橋。它能扭曲空間,是連接時空隧道的捷徑。
蟲洞最早是起源于1916年愛因斯坦發表的廣義相對論,當時在廣義相對論發表后不久,德國物理學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)就在愛因斯坦引力場方程里發現了一個解,也就是著名的史瓦西解。同年,奧地利物理學家路德維希·弗萊姆(Fudwig Flamm)對史瓦西的數學推導過程進行了重新詮釋,揭示出了它的蟲洞本質。1935年,愛因斯坦(Albert Einstein)和他的助手納森·羅森(Nathan Rosen)在廣義相對論的框架下研究黑洞,首次提出了“阿爾伯特·愛因斯坦羅森橋”的概念。他們所描述的這個橋并非是一座普通的橋,而是連接了時空中兩個不同區域的通道。到上世紀50年代時,美國物理學家惠勒(John Wheeler)最終將這座奇幻的橋命名為“蟲洞”,但是蟲洞是否真實存在,卻一直沒有獲得可靠的理論支持。
1963年,數學家羅伊?克爾提出一個假說,他認為,如果恒星在死亡的時候保持一種旋轉狀態,那么就會形成一種動態黑洞。如果有物質突破黑洞中心,就會進入鏡像宇宙,這一過程的實質其實就是一次時空穿越。克爾的假說讓蟲洞的存在重新獲得部分理論上的支持。1988年,加州理工學院的索恩等人,對蟲洞進行了更為深入的研究,認為蟲洞不同于黑洞的只進不出,而是兩端皆可出入,旅行者在洞內僅受到一般的加速度,不會受到巨大的拉力差影響。
科學家將蟲洞分為兩種類型,一 類是可通過的“洛倫茲蟲洞”,另一類是可瞬時通過的“歐幾里德蟲洞”。研究表明,“洛倫茲蟲洞”可能一直存在于黑洞中或其他地方,而“歐幾里德蟲洞”是瞬間存在的。蟲洞在性質上有四種觀點,第一種觀點認為蟲洞是空間隧道;第二種觀點認為蟲洞是鏈接黑洞和白洞的連接通道;第三種觀點認為,蟲洞是我們日常所說的時間隧道。第四種說法認為蟲洞是由于固定方式受力而產生的空間搬運。與蟲洞理論聯系密切的相關理論有相對論、量子糾纏理論以及黑洞與白洞的理論。
盡管廣義相對論允許蟲洞的存在,但截至2023年10月,物理學家還從未在宇宙中觀測到蟲洞。而且,與科幻電影中看到的蟲洞不同,根據廣義相對論,蟲洞是不可穿越的——這意味著物體不能通過蟲洞。理論上,具有負能量密度和負壓特性的奇異物質可用于開啟蟲洞并維持其可穿越狀態。此類蟲洞的直徑可能極小,僅允許基本粒子通過。近些年的物理研究認為,可能存在被現有物理所允許的人類能夠進入的蟲洞,中國科學家團隊從膜宇宙的角度探討構建構建“類蟲洞”的可能性及方法,為可穿越蟲洞的研究帶來了新的進展。2022年美國科學家利用量子計算機首次模擬出全息蟲洞。
詞源
“蟲洞”一詞是由美國物理學家約翰·惠勒在20世紀50年代創造的,用來形容連接時空中兩個不同區域的通道。
歷史沿革
蟲洞最早是起源于1916年阿爾伯特·愛因斯坦發表的廣義相對論,由德國物理學家卡爾·史瓦西(Karl Schwarzschild)在愛因斯坦引力場方程里發現了史瓦西解。之后奧地利物理學家路德維希·弗萊姆(Fudwig Flamm)對史瓦西的數學推導過程進行了重新詮釋,揭示出了它的蟲洞本質。1935年,愛因斯坦(Albert Einstein)和他的助手納森·羅森(Nathan Rosen)在廣義相對論的框架下提出了“愛因斯坦-羅森橋”的概念,描述了連接時空中兩個不同區域的通道。這一通道在上世紀50年代由美國物理學家惠勒(John Wheeler)命名為“蟲洞”。上世紀60年代,羅伊·克爾、斯拉·紐曼、西奧多·昂蒂和路易斯·坦布雷諾又陸續發現了阿爾伯特·愛因斯坦方程的多個新解,為蟲洞的研究起到了推動作用。
史瓦西解
蟲洞早在1916年愛因斯坦廣義相對論發表后的幾個月就被發現了,卡爾·史瓦西在愛因斯坦引力場方程里發現了一個解——著名的史瓦西解,史瓦西解表明圍繞黑洞有一個不歸點,這個逃離黑洞的距離稱為史瓦西半徑,也稱為視界(最遠的可見點)。任何一個落入史瓦西半徑以內的人都會在”時空的另一面”看到一個“鏡像宇宙”。自從在史瓦西解中發現了蟲洞,物理學家們就開始對蟲洞的性質發生了興趣。蟲洞連接黑洞和白洞,在黑洞與白洞之間通過這個蟲洞(即阿爾伯特·愛因斯坦—羅森橋)被傳送到白洞并且被輻射出去。蟲洞還可以在宇宙的正常時空中顯現,成為一個突然出現的超時空。
弗萊姆蟲洞
1916年,愛因斯坦把廣義相對論的物理定律公式化之后,路德維希.弗萊姆(Fudwig Flamm)發現,愛因斯坦廣義相對論方程的一個解可以描述蟲洞(那時還不把蟲洞稱為“蟲洞”)。路德維希.弗萊姆通過數學推導過程進行重新詮釋以后,揭示出它的蟲洞本質——它事實上是描述了空的球形蟲洞。因此弗萊姆首先提出了蟲洞的設想,蟲洞作為不同時空連接通道的假想為時空旅行提供了一種可能性。但是弗萊姆關于蟲洞研究的論文發表以后并沒有引起物理學家們的注意。1935年,阿爾伯特·愛因斯坦和同事內森 .羅森在不知道弗萊姆研究結論的情況下重新得到了弗萊姆的解,研究了弗萊姆蟲洞的性質,并且探討了此類蟲洞在真實宇宙中的意義,開始把弗萊姆蟲洞稱為愛因斯坦-羅森橋。
愛因斯坦-羅森橋
1935年,愛因斯坦和他的學生內森·羅森把蟲洞的理論帶入物理學界,認為在黑洞的中心有一個類似長橋的東西,也被稱為愛因斯坦羅森橋。愛因斯坦羅森橋可以把時間、空間連接到另一個宇宙,是兩個宇宙之間的橋梁。其實也就是“蟲洞”。很快,在引力場方程的其他解決中,如描述一個帶電的賴斯納-諾德斯特龍解,也找到了愛因斯坦-羅森橋。阿爾伯特·愛因斯坦認為任何進入橋中的火箭都將被壓碎,因此兩個宇宙之間的通訊絕無可能。但是新的計算表明,穿過這個橋或許會非常困難,但并非沒有可能。
惠勒蟲洞
1957年惠勒提出“蟲洞”一詞,用來描述時空通道,質量和電荷都是蟲洞的洞口。惠勒猜想,量子波動使海綿狀結構空間產生空間尺度為10 ̄33厘米的蟲洞,蟲洞的另一面是“超空間”,超空間里既無時間也無空間,一切過程的進行都不需要時間,開始與結束同時發生。惠勒猜想中的宇宙呈圓環形,圓環中央是超空間。以光速傳播的一個信號,有可能被另一個穿過蟲洞和超空間的信號所超過。所以惠勒認為:根據相對論,蟲洞不僅可能存在,而且物體可以穿越。
克爾解
1963年,新西蘭數學家羅伊·克爾找到了阿爾伯特·愛因斯坦方程的另一個精確解。克爾假設,所有縮的恒星都會旋轉。一個自旋轉的正在坍縮的恒星,當它開始向內收縮時自旋速度將得到快速提升。因此描述黑洞的靜態史瓦西解,并非愛因斯坦方程最實際的貼切解。根據克爾解一個大質量的旋轉的恒星并不會坍縮成一個點,相反,這個旋轉的恒星會逐漸變得扁平,最終被壓縮成一個具有有趣性質的環。如果探測器從側面發射到黑洞中,它就會碰到環并被徹底摧毀。因為從側面接近這個環時,時空的曲率仍然是無限大。可以說,圍繞黑洞中心仍有一個“死亡之環”。如果探測器從頂部或底部發射到環中,它會遇到一個很大但卻有限的曲率,表明引力并非無窮大。這個結論意味著——空間探測器沿著旋轉軸的方向(即環的垂直方向)通過一個旋轉的黑洞在理論上是可能的。它可以在黑洞中心的巨大但卻有限的引力場中存活下來,徑直地通向鏡像宇宙而不會被無限曲率摧毀。阿爾伯特·愛因斯坦羅森橋形同一個聯通兩個時空域的隧道——蟲洞。因此,克爾黑洞就是通往另一個宇宙的關口。
克爾解代表了外層空間的黑洞的最現實的物理表述,如果火箭船穿過克爾黑洞的中心,假設它們在這個過程中并沒有被粉碎,因果關系將會遭到破壞,從而證明時間旅行是可行的。
NUT解
1963年,斯拉·紐曼、西奧多·昂蒂和路易斯·坦布雷諾發現了愛因斯坦方程的一個新解,稱之為“NUT”宇宙(以三人的首字母命名)。這個解從表面上看像一個典型的黑洞,允許封閉類時曲線和時間旅行,而且在黑洞周圍作360度旋轉,不會轉到你最初的位置,相反會被卷到另一片宇宙中。紐曼-昂蒂-坦布雷諾宇宙的拓撲結構,可以比作居室中螺旋形的樓梯,如果繞樓梯旋轉360度,不會到達出發點,而是抵達了另一階樓梯上。這樣的宇宙空間稱之為NUT宇宙。
起初,相對論者排斥NUT解,認為宇宙并非按照這樣的形式在進行演化,因此,這些解由于缺乏實驗驗證而被武斷地拋棄了。然而,幾十年過去了,阿爾伯特·愛因斯坦方程的此類奇異解大量涌現而出,且它們允許時間旅行。后來物理學家發現,NUT奇點可以被插入黑洞或膨脹的宇宙中。愛因斯坦方程的每一個蟲洞都可以被證明允許某些形式的時間旅行存在。
可穿越蟲洞
1985年夏天,卡爾·薩根曾向諾貝爾物理學獎得主基普·索恩詢問是否有科學的方式規避光障,從而打破愛因斯坦狹義相對論關于光速的限制,以使星際旅行成為可能。索恩和他的同事們之后對這個問題開始進行反向處理,并很快發現了一個令人吃驚的簡單的解,這個解滿足所有的剛性約束,為區別于其他的宇宙飛船不能穿越的蟲洞解,這個解被稱之為“可穿越蟲洞”。
1985年秋,加州理工學院進行的廣義相對論課程的期終考試中,索恩將這個蟲洞解給了學生們。大多數學生給出了這個解的詳細的數學分析,實際上這個解是一個允許時間旅行的解,它能夠推導出蟲洞一些驚人的性能。穿越這個可穿越蟲洞的旅行就如同飛機旅行那樣舒適,旅行者所經受的最大引力不超過1個重力加速度,他們的表觀重量不會超過他們在地球上的重量。此外,索恩的可穿越蟲洞是永久開放的,旅行者旅行期間蟲洞的入口不會關閉。穿越一個可穿越的蟲洞的旅行不再需要花費100萬年或者10億地球年時間,旅行所需的時間大約200天或者更少。
索恩證明出可穿越的蟲洞中的封閉類時曲線看起來完全能填充過去,而不是改變過去或者引起時間悖論。索恩認為愛因斯坦場方程的一個新解已經獲得,它描述了在原則上可被人類穿越的蟲洞。索恩計算中的最后一步,是推導可穿越蟲洞所必須的物質和能量的確切性質。索恩和他的同事們發現,在蟲洞的中心必須存在具有反常性質的奇異的物質形態。基普·索恩認為這個奇異的物質形態雖然反常,但似乎并未違反任何已知的物理定律,一個非常先進的文明可以從簡單的蟲洞建造出逆時間旅行的機器。
類型
洛倫茲蟲洞
洛倫茲蟲洞可能存在于黑洞中或其他地方,就好像日常生活中的隧道,在同一宇宙空間有兩個開口。在這樣的宇宙中從A 點運動到 B點的飛船有兩條路徑可走,一條是穿過蟲洞達到B點,另一條是不穿過蟲洞到達B點。如果父子兩人,各自駕駛一艘飛船,父 親穿過蟲洞達到B 點,而兒子不穿過蟲洞到達 B點,他們父子經歷的時間是不同的,所以他們到達B點相會時, 父親的年齡比兒子要小很多很多。洛倫茲蟲洞經過適當改造后,可以變成“時間機器”或 “時光隧道”,航天員通過它后,可以回到自己的童年,見到童年的自己。
歐幾里德蟲洞
歐幾里德蟲洞也叫磁蟲洞,是一種可瞬間通過的蟲洞,經過這種蟲洞前往其他宇宙的人不需要時間,即瞬間位移,眨眼間消失并處在另一個宇宙之中。一個經歷此蟲洞的人會在瞬間從A地消失,突然出現在B地。 歐幾里德蟲洞甚至可以聯通過去和未來。一個現代人通過蟲洞消失之后,有可能突然穿越到古代去。
原理
蟲洞理論源于阿爾伯特·愛因斯坦的相對論,廣義相對論是關于引力場的理論。牛頓的萬有引力規律揭示了宇宙中每個角落都充斥著引力,但是沒有解釋引力的根源是什么。愛因斯坦廣義相對論解決了這個問題,證明了引力是由質量對時空的擾動產生。這個理論認為,任何具有質量的物體,都會對周邊的時空造成擾動,就像在水中丟下一顆石子,不管石子的大小都會對水產生擾動,只不過是質量越大的物體產生的擾動越大而已。這種擾動的表現就是物體在自己周邊形成時空扭曲,形成時空漩渦或者陷阱,質量越大的物體時空漩渦或者陷阱就越大,這樣兩個物體的時空漩渦會相互影響,相互掉到對方的陷阱,就表現出相互吸引的現象,而小天體經過大天體附近時,會掉進大天體的時空陷阱中,就表現出小天體被大天體吸引的現象,這就是萬有引力的本質。宇宙中存在著無數大大小小的天體,因此在宇宙中就存在著各種各樣的時空漩渦和陷阱。當一些極大引力場出現時,比如星系、黑洞、類星體等等,會在自己周邊形成巨大的時空漩渦,這些時空漩渦相互碰撞很可能形成一些奇異的空洞,這種空洞就是蟲洞。
蟲洞與相對論
?義相對論研究中,是先有一個物質分布,再研究這個物質分布會給出的時空形狀。為了研究蟲洞,物理學家進行了反向研究,先給出關于時空結構的限制,然后再通過阿爾伯特·愛因斯坦場?程進?物質分布的求解。要想滿?特定的?洞時空結構,需要需要引?奇異的負能物質。在?義相對論中,為了探究時空性質的方程通常叫作Ray-Chaudhuri?程,方程如下:
選擇滿?旋轉和剪切都為0的線匯,σ=ω=0,根據通過?洞的線匯的特征,可知在?洞的喉部?定存在 dθ/dλ=0 的位置,這暗?了如下的?程:
再根據?義相對論可知:
?洞的存在?定需要在它的喉部引?負能量的奇異物質,這讓?洞的構造變得?常困難。同時還需要考慮?洞作用于?體所產生的潮汐?效應,在?體可以忍受的潮汐?的條件之下,巨?的蟲洞空間都存在奇異物質?撐尤為困難。或許未來?限發達的?明可以在物理定律允許的條件下,不受技術壁壘的限制使建造?洞稱為可能。
相關理論
蟲洞與量子糾纏
蟲洞與量子糾纏最早出現于阿爾伯特·愛因斯坦和他的同事們合作的論文中。1935年愛因斯坦和羅森除了提出蟲洞的論文之外,還與波多爾斯基(Boris Podolsky)合作發表了一篇論文,三位作者指出,兩個相距遙遠的粒子(即使是位于宇宙的兩端)之間存在著某種關聯:對其中一個粒子的狀態進行測量,就能立即知道另一個粒子的狀態。這種“鬼魅般的超距作用”被稱為量子糾纏。此后蟲洞和量子糾纏就被視為是完全獨立的兩個概念。但在2013年,胡安·馬爾達西那(Juan Maldacena)和薩斯坎德(Leonard Susskind)提出了一個對偶性:ER=EPR,即蟲洞(即“ER”)與糾纏(即“EPR”)實際上是等價的,這一想法在引力和量子物理學之間建立了一種新的理論聯系。根據ER=EPR的思想,這個過程相當于引?版本的量?隱形傳態,在量?隱形傳態中,似乎量??特是通過量?糾纏在另?個地?被重新構造出來的;?在引?的圖像下,它是通過連接兩個地?的?洞穿越?來的。
蟲洞與黑洞、白洞
黑洞
黑洞是物質壓縮到極限產生的一種奇異現象,理論上任何物質都有可能壓縮到極限,從一個原子,到一個星球,只要壓力足夠大,都有可能成為一個黑洞。物質被壓縮的極限是通過史瓦西半徑公式進行計算的,表述為:R=2GM/C^2。R表示史瓦西半徑,G為引力常量,M為物體質量,C為光速。這個公式是1916年天體物理學家卡爾·史瓦西,根據愛因斯坦剛發表不久的廣義相對論中引力場方程推導出來的。它的意義在于任何物質只要被壓縮到自身質量的史瓦西半徑以內,就會發生奇異變化:所有物質會無法避免地墜落到核心的奇點上,并以史瓦西半徑為界形成一個具有無限曲率的球狀空間。
理論上黑洞體積無限小,密度無限大,曲率無限大,熱量無限高。由于黑洞史瓦西半徑內引力無限大,任何靠近黑洞的物質都會被黑洞吞進去且有去無回,黑洞也因此變得越來越大。宇宙中發現最大的黑洞,名為SDSS J073739.96+384413.2,質量是太陽的1040億倍。
白洞
白洞是與黑洞相反的理論猜想,是物理學家們根據愛因斯坦場方程假設的數學模型,體現為黑洞不斷吞入宇宙物質,白洞則不斷向宇宙中噴射出物質。理論上黑洞和白洞都是宇宙中的極端天體,黑洞的引力無限大,白洞的排斥力無限大,它們都有一個封閉的邊界,進入黑洞視界的物質是有去無回,連光也不例外;而白洞的視界不允許任何物質進入,只出不進,同樣連光也不例外。迄今為止,白洞還沒有被觀測證實。
研究進展
可穿越蟲洞
蟲洞旅行是太空科幻作品的常見情節,假想中的太空飛船通過穿越蟲洞實現超光速旅行,瞬間到達遙遠的空間上,由于廣義相對論認為宇宙中不存在比光速還快的速度,所以蟲洞旅行在廣義相對論下是不存在的。但是近些年的物理研究認為,這種蟲洞或許存在于以量子物理為主的微觀層面上。
普林斯頓大學高級研究院的理論物理教授 Juan Maldacena 和普林斯頓大學的 Alexey Milekhin 發表了名為《人類可穿越的蟲洞》的論文,闡述了一種 “被現有物理所允許存在的”、大小足夠人類進入的蟲洞存在的可能。他們在論文中提出,通過一種名為Randall-Sundrum II 的模型(五維扭曲幾何理論)構建的穩定蟲洞,其外貌類似于中等大小的帶電黑洞,會產生能擾亂航天器行進軌跡的引力 “潮汐力”,航天器配有極強的推力裝置才能夠成功進入這種蟲洞。
這項研究的意義在于探尋廣義相對論與量子物理學之間的相互作用是否會允許穩定蟲洞的存在,盡管這種蟲洞是否真的在宇宙中存在無從知曉,也沒有能借這種蟲洞進行長距離太空旅行的技術,但至少在當前看來,科幻小說中“借蟲洞旅行” 的情景在物理學上并非完全不可能。
1948年,荷蘭物理學家卡西米爾發現真空中兩個平行金屬板之間的虛粒子態,比真空具有更少的能量,并導致兩塊金屬板之間產生了微弱的相互作用。該發現被稱為卡西米爾效應,其中比真空具有“更少”的能量,即意味著兩個金屬板之間出現了負的能量密度。負能量的發現與證實,讓物理學家們開始想象“使用負能量延長蟲洞開啟”的可能。而在1988年,加州理工學院的物理學家基普·索恩則是提出,卡西米爾效應所產生的負能量,可以延長蟲洞的開啟狀態。
膜宇宙探索類蟲洞
2019年,揚州大學引力與宇宙學研究中心戴德昌團隊在國際知名雜志《物理評論D輯》上發表文章,研究發現蟲洞所連接的宇宙可以和地球宇宙里面的物質產生交互作用。這項研究成果首次跳出傳統蟲洞研究方法,從膜宇宙的角度探討構建構建“類蟲洞”的可能性及方法。科學家認為膜宇宙是地球宇宙在更高維時空中的一片膜。物質在膜上的距離可能很遠,但是在高維空間中卻很近。物質和物質間的引力作用可以抵抗膜的張力并造成膜變形,最后兩個物質吸附在一起并把膜連結在一起。如果膜沒有反彈回去,就會形成一個新的拓撲結構,物質通過這個結構直接來到遠處。這樣的效應很像蟲洞,因此被稱為類蟲洞結構。團隊通過大量理論計算發現如果兩個大質量物體是中子星或者其他不存在視界的物體,則理論上這個蟲洞是可以通過的。
戴德昌團隊首次從物理學角度證明了宏觀領域穿越蟲洞的可能性。此外,團隊還采用膜的張力來替代負能量,設想不需要額外的負能量來制造蟲洞,這為構建蟲洞提供了一個全新的思路。但目前還不能保證這種‘類蟲洞’結構的穩定性,仍需要對穩定性進行全面分析。戴德昌團隊的研究為可穿越蟲洞帶來了新的轉機和方向。
模擬全息蟲洞
2022年加州理工學院瑪麗亞 斯皮羅普魯(Maria Spiropulu)和同事與合作者設計了一個簡單系統,用來模擬一個全息蟲洞,該量子模擬利用一臺量子計算機進行,有一個9量子比特的電路。量子比特在這臺處理器上傳輸時的動力學特征與量子比特穿過可穿越蟲洞時所該有的動力學特征相同。該項研究成果發表在國際著名學術期刊《自然》雜志,演示使用的是谷歌(Google)的懸鈴木屬(Sycamore)處理器,這是量子計算機首次模擬全息蟲洞。
作用
蟲洞的作用存在爭議,有觀點認為蟲洞沒有實際意義;也有觀點認為人類可以通過蟲洞實現時間旅行。
否定觀點
第一,阿爾伯特·愛因斯坦自己也意識到黑洞中心的引力時巨大的,通過黑洞的任何飛船將被撕裂。雖然,蟲洞在數學上是可能的,但他們在實踐中卻是無用的。
第二,蟲洞可能是不穩定的。現在已能證明,蟲洞中的小擾動會導致愛因斯坦-羅森橋的坍塌,因此,載人飛船在黑洞內出現會引起擾動,會導致蟲洞入口的關閉。
第三,宇宙飛船的速度必須大大地超過光速,才能穿透到蟲洞的另一邊。
第四,量子效應是如此之大以至于蟲洞可能會自行關閉。例如黑洞入口發出的強烈輻射不僅會殺死任何試圖進入黑洞的人,而且可能會導致入口的關閉。
第五,在蟲洞中時間會逐漸慢下來,在中心區域趨向于完全停止空間旅行者的速度慢下來,并在黑洞的的中心變成徹底靜止。空間旅行者看起來就像被時間凍結了。換句話說,空間旅行者需要無限長的時間才能穿越蟲洞。假設能夠成功穿越蟲洞的中心并返回地球,但受限于巨大的時間扭曲,回到地球上的時間可能已經過去了數百萬年,甚至數十億年。因為這些原因,蟲洞從未被嚴肅采納過。
時間旅行
斯蒂芬·霍金認為蟲洞是實現時間旅行的方式之一,通過蟲洞,可以將平行宇宙和嬰兒宇宙相互連接起來,從而實現時間旅行的可能。時間旅行依靠第四維的前進或者后退來實現的,關于第四維的解釋,霍金舉例說:人們駕駛一輛汽車在陸地上行駛,汽車向前進和向后退屬于第一維;向左轉彎或者向右轉彎屬于第二維;如果遇到了山坡,向上爬行或者下坡屬于第三維;而剩下的時間,則是第四維。蟲洞是穿越第四維的通道。時間當中存在著許許多多的裂縫和孔隙,它們非常小。把這些比分子、原子還要小的時間孔隙就是物理學上的量子泡沫,蟲洞存在于這些“量子泡沫”當中。隨著科技的發展和進步,以及人們對宇宙的不斷認知,通過科技手段將蟲洞放大到能夠讓宇宙飛船從中穿越而過,人類就會實現時間旅行。
相關文化
古籍記載
中國古籍中類似于蟲洞的記載出自于南梁梁代任昉的《述異記》。傳說在晉朝時有個叫王質的青年農民,上山打柴迷了路(可能就是蟲洞的入口)。轉來轉去看見兩個小孩在一顆大松樹下面下圍棋,王質被兩位小孩精湛的棋藝吸引住了。兩位小孩好像未發現有人到來似的,邊下棋邊吃一種疑似大棗的東西,有時也順手遞給王質吃,他吞下了那東西以后,竟然不覺得饑餓了。看完一局棋后,小孩對王質說:“你也該回家了。”王質俯身去拾斧子,木頭做的斧柯(斧柄)已經腐爛,只剩下銹跡斑斑的鐵斧。他回到村里的時候發現一個人也不認識,詢問村里的人,才知道他們已經死去一百多年了。這座山后人稱之為“爛柯山”(今衢州市爛柯山)。
科幻小說
天文學家薩根的科幻小說《接觸》,敘述了一個女主角落入地球附近的一個黑洞,那個黑洞內部連著穿越空間的時空隧道,一個小時后,女主角到達隧道的另一個出口,該出口位于織女一附近, 距離我們地球 26 光年。薩根把有關內容告訴了他的好友, 著名的相對論專家基普·索恩,索恩認為黑洞內部不穩定,即使存在時空隧道,稍有擾動也會立即封閉,所以飛船不可能通過,因而黑洞不能作為星際航行的時空通道。索恩被小說的情節打動,他和他的學生莫里斯開始研究是否有可穿越的時空隧道。經過研究表明, 在一定條件下有可能存在“時空隧道”, 這種隧道就是洛倫茲蟲洞。
《接觸》于1985年出版,位列美國當年暢銷書榜中的第七位,獲得1986年軌跡獎的最佳長篇處女作獎。由朱迪。福斯特主演的同名電影于1997年上映。從1997年7月27日道9月21日,小說《接觸》一直位列紐約時報暢銷書排行榜。
科幻電影
參考資料 >
史上第一個蟲洞,被量子計算機造出來了.微信公眾平臺.2023-10-24
蟲洞理論:《星際穿越》真正的科學養分.國家自然科學基金委員會.2023-09-16
如何才能穿越蟲洞?.澎湃新聞.2023-09-16
穿越時空?我國科學家探索構造“類蟲洞”的可能性.中國科技網.2023-09-21
國際最新研究:量子計算機首次模擬全息蟲洞.中國科學院網信工作網.2023-09-21
什么是蟲洞?.科普湖北.云.2023-09-16
蟲洞能穿越時空,是真實可能還是科幻假設?.中科院物理研究所-今日頭條.2023-10-14
物理學家創造了一個蟲洞?.今日頭條.2023-09-19
量子糾纏創造了蟲洞?.環球科學-今日頭條.2023-10-14
制造一個蟲洞,或許需要這兩座“橋”.人民網.2023-10-24
新觀點認為利用特殊蟲洞可實現信息超時空傳送.國家自然科學基金委員會.2023-10-24
圍棋與中國思想傳統.光明網.2023-10-14
超時空獵殺 (2020).豆瓣電影.2023-10-14
星際穿越 Interstellar (2014).豆瓣電影.2023-10-14
反物質危機 Anti Matter (2016).豆瓣電影.2023-10-14
重返中世紀.豆瓣電影.2023-10-14
星際迷航.豆瓣電影.2023-10-14
超時空接觸 Contact (1997).豆瓣電影.2023-10-14