愛(ài)因斯坦提出蟲(chóng)洞概念,卻沒(méi)說(shuō)該怎么尋找,它們到底在哪里?
一百多年前,愛(ài)因斯坦提出了他的狹義相對(duì)論,指出:光在真空中的傳播速度是無(wú)法超越的。 這對(duì)于人類來(lái)說(shuō)不是一個(gè)好消息,這意味著不論人類科技發(fā)展到什么程度,航天器的飛行速度都不可能達(dá)到每秒30萬(wàn)公里。在這種情況下,別說(shuō)是直徑數(shù)百億光年的宇宙,就連飛出直徑幾萬(wàn)光年的銀河系都成為了泡影。 不過(guò),愛(ài)因斯坦是個(gè)“負(fù)責(zé)任”的科學(xué)家,他在相對(duì)論發(fā)表的幾十年后,和他的助手羅森提出了著名的愛(ài)因斯坦-羅森橋 ,也就是通常所說(shuō)的蟲(chóng)洞 。蟲(chóng)洞是基于廣義相對(duì)論提出的一個(gè)概念,指的是當(dāng)時(shí)空彎曲到極限程度時(shí),可以將兩個(gè)原本距離極其遙遠(yuǎn)的點(diǎn)連接在一起,實(shí)現(xiàn)宇宙穿梭。 蟲(chóng)洞真的存在嗎? 蟲(chóng)洞的概念確實(shí)給人類帶來(lái)了新的希望,然而它到底是否存在,卻是一個(gè)謎。和蟲(chóng)洞相類似的,廣義相對(duì)論也預(yù)言了黑洞的存在,并且這種天體在今天已經(jīng)被證實(shí)了,我們還給它拍了照片。至于蟲(chóng)洞,科學(xué)家卻沒(méi)有找到任何蛛絲馬跡,因此我們很難保證這種天體真的存在。 不僅如此,科學(xué)家們還從理論上解釋了人類為何沒(méi)有發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞,其原因就在于這種天體并不穩(wěn)定,因此我們無(wú)法發(fā)現(xiàn),也無(wú)法利用蟲(chóng)洞實(shí)現(xiàn)星際穿越。 同時(shí),也有科學(xué)家提出了其他的理論,來(lái)支持蟲(chóng)洞的穩(wěn)定存在。他們提出,如果宇宙中存在負(fù)能量,那么就可以保證蟲(chóng)洞的穩(wěn)定了 。然而,負(fù)能量這種概念聽(tīng)起來(lái)容易,做起來(lái)難于登天??茖W(xué)家們已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)了負(fù)能量,并且認(rèn)為負(fù)能量可能是導(dǎo)致宇宙膨脹的根本原因。 看起來(lái),宇宙似乎給我們留下了一絲機(jī)會(huì),讓蟲(chóng)洞成為了可能。但是,這一切終究還只是理論,只有真正發(fā)現(xiàn)了蟲(chóng)洞才能解決這一爭(zhēng)端。那么,人類該如何尋找宇宙中的蟲(chóng)洞呢? 星系中心的蟲(chóng)洞 最近,俄羅斯的科學(xué)家在《皇家學(xué)會(huì)月刊》上發(fā)表了他們的最新研究成果。他們認(rèn)為,宇宙中的蟲(chóng)洞很可能存在于一些非常明亮的星系核心處,只要有適當(dāng)?shù)姆椒?,我們就可以觀測(cè)到它們。 關(guān)于星系中心可能存在蟲(chóng)洞的說(shuō)法并不新鮮,此前就有科學(xué)家提出相關(guān)理論了。 我們知道,在銀河系的中心,有一個(gè)質(zhì)量大約是太陽(yáng)400萬(wàn)倍的超大質(zhì)量黑洞,名字叫做人馬座A*。而在已經(jīng)觀測(cè)到了其他星系中,也基本上都存在這樣巨大甚至更加巨大的黑洞。 同屬于廣義相對(duì)論所預(yù)言的天體,蟲(chóng)洞和黑洞的相似之處還是非常多的,以至于如果蟲(chóng)洞真的存在,我們也很可能將它們誤認(rèn)為黑洞。最近就有科學(xué)家發(fā)表論文稱,我們所認(rèn)為的一些超大質(zhì)量黑洞,可能本質(zhì)上就是蟲(chóng)洞。 所以,對(duì)于有些科學(xué)家們來(lái)說(shuō),關(guān)鍵問(wèn)題不在于蟲(chóng)洞是否存在,而是如何區(qū)分蟲(chóng)洞與黑洞。蟲(chóng)洞與黑洞的區(qū)分 新研究的作者們認(rèn)為,想要對(duì)這兩種天體加以區(qū)分,關(guān)鍵就在于它們對(duì)物質(zhì)的吞噬。計(jì)算結(jié)果表明,黑洞和蟲(chóng)洞在吞噬物質(zhì)的時(shí)候,會(huì)在產(chǎn)生的伽馬射線方面有所區(qū)別。黑洞會(huì)產(chǎn)生少量的伽馬射線,并且以射流的方式噴射到宇宙空間,而蟲(chóng)洞則表現(xiàn)出另一種形式,那就是將輻射限制在一個(gè)巨大的球狀結(jié)構(gòu)內(nèi)。 除此之外,和黑洞不同的是,蟲(chóng)洞還有另外一個(gè)奇點(diǎn),可以“泄漏”出一部分引力,這種非常詭異的現(xiàn)象會(huì)對(duì)星系核心處產(chǎn)生一定的干擾,使得這里的恒星運(yùn)行出現(xiàn)一些詭異的變化。對(duì)于目前的人類來(lái)說(shuō),我們的觀測(cè)設(shè)備還不足以檢測(cè)到這個(gè)影響。隨著未來(lái)新的觀測(cè)設(shè)備投入使用,觀測(cè)靈敏度得到大幅提高,或許就能夠檢測(cè)到這個(gè)變化,從而證明蟲(chóng)洞的存在了。 有趣的是,在幾個(gè)月之前,另外一組科學(xué)家剛剛報(bào)告了他們?cè)谟钪嬷杏^測(cè)到的一些奇異射電圈 (odd radio circle)。這種奇異射電圈非常巨大,而且看起來(lái)與周圍的可見(jiàn)物質(zhì)并沒(méi)有什么關(guān)系。目前來(lái)說(shuō),科學(xué)家們也無(wú)法解釋它們是如何形成的,因此蟲(chóng)洞也就成為了備選答案之一。 在本次研究中,俄羅斯科學(xué)家是以位于星系中心的蟲(chóng)洞作為研究對(duì)象來(lái)分析的。這樣的蟲(chóng)洞即便存在,對(duì)于人類來(lái)說(shuō)也絕不是合理的星際穿越方案,因?yàn)樾窍档暮诵钠毡槭欠浅?植赖牡胤?,超乎想象的高溫?duì)于人類來(lái)說(shuō)也無(wú)異于煉獄。 研究人員指出:宇宙中并非只有位于星系核心的蟲(chóng)洞,還有一些蟲(chóng)洞在正常的宇宙空間中,它們將是人類通往宇宙其他角落的道路。 蟲(chóng)洞的意義 對(duì)于人類來(lái)說(shuō),蟲(chóng)洞的確是非常令人著迷的,這是目前理論中最有可能幫助人類實(shí)現(xiàn)星際穿越的一種途徑。在被光速所限制的宇宙中,如果能夠利用蟲(chóng)洞,那么人類的腳步就可以遍及宇宙的各個(gè)角落,探索宇宙的秘密。而蟲(chóng)洞的意義,遠(yuǎn)不止于這一點(diǎn)。 有科學(xué)家提出,蟲(chóng)洞可能被人類用作時(shí)間機(jī)器,為人類提供穿越時(shí)間的可能。關(guān)于這個(gè)猜想,霍金在他生前的著作中也有闡述。 同時(shí),蟲(chóng)洞也在量子力學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著它的作用。根據(jù)量子力學(xué)理論,空間中可能會(huì)突然出現(xiàn)一對(duì)粒子與反粒子,然后又在一瞬間消失,這在實(shí)驗(yàn)中也得到了證實(shí)。 既然粒子能夠被制造出來(lái),蟲(chóng)洞為什么就不可以呢?有些物理學(xué)家認(rèn)為,在早期宇宙中,就有一些蟲(chóng)洞在量子泡沫的漲落中產(chǎn)生,這些原始蟲(chóng)洞中可能還有一部分留存到了今天。 此外,最近還有一項(xiàng)“量子傳送”實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)其工作原理竟然十分類似于通過(guò)蟲(chóng)洞相連的兩個(gè)黑洞。這個(gè)實(shí)驗(yàn)給人們帶來(lái)了深思,因?yàn)楦鶕?jù)以往的理論,一切信息在進(jìn)入黑洞后都會(huì)消失,只留下角動(dòng)量、電荷和自旋,而這個(gè)實(shí)驗(yàn)可能反擊了這個(gè)理論。 總結(jié) 總之,蟲(chóng)洞雖然作為宇宙穿梭的通道廣為人知,但它存在的意義遠(yuǎn)超過(guò)普通人的想象。蟲(chóng)洞到底是否存在?我們不知道。也許俄羅斯科學(xué)家的這一篇論文會(huì)在未來(lái)幫助我們尋找這種詭異的天體。到那個(gè)時(shí)候,人類的物理學(xué)又將敞開(kāi)一扇新的大門(mén)。
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