第133章 穿越蟲洞
一光年用日常的距離來衡量雖然是一個巨大的線度,用星際的距離來衡量, 卻也不算驚人。我們所在的銀河系的線度大約是它的十萬倍, 假如在銀河系與兩百二十萬光年外的仙女座大星云之間存在一個蟲洞的話從線度上講它只不過是一個非常細(xì)小的通道。 那么會不會在我們周圍的星際空間中真的存在這樣的通道,只不過還未被我們發(fā)現(xiàn)呢? 答案是否定的。 因為半徑為一光年的蟲洞真正驚人的地方不在于它的線度, 而在于維持它所需的負(fù)能量物質(zhì)的數(shù)量。計算表明, 維持這樣一個蟲洞所需的負(fù)能量物質(zhì)的數(shù)量相當(dāng)于整個銀河系中所有發(fā)光星體質(zhì)量總和的一百倍! 這樣的蟲洞產(chǎn)生的引力效應(yīng)將遠(yuǎn)比整個銀河系的引力效應(yīng)更為顯著, 如果在我們附近的星際空間中存在這種蟲洞的話,周圍幾百萬光年內(nèi)的物質(zhì)運動都將受到顯著的影響,我們早就從它的引力場中發(fā)現(xiàn)其蹤跡了。 因此不僅在地球上不可能建造可穿越蟲洞,在我們附近的整個星際空間中都幾乎不可能存在可穿越蟲洞而未被發(fā)現(xiàn)。 這樣看來,我們只剩下一種可能性需要討論了, 那就是在宇宙的其它遙遠(yuǎn)角落里是否有可能存在可穿越蟲洞?對于這個問題, 我們也許永遠(yuǎn)都無法確切地知道結(jié)果,因為宇宙實在太大了。 但是維持可觀測蟲洞所需的數(shù)量近乎于天方夜譚的負(fù)能量物質(zhì)幾乎為我們提供了答案。迄今為止, 人類從未在任何宏觀尺度上發(fā)現(xiàn)過負(fù)能量物質(zhì)所有產(chǎn)生負(fù)能量物質(zhì)的實驗方法利用的都是微弱的量子效應(yīng)。為了能夠維持一個可穿越蟲洞, 必須存在某種機(jī)制把量子效應(yīng)所產(chǎn)生的微弱的負(fù)能量物質(zhì)匯集起來,達(dá)到足夠的數(shù)量。 但是負(fù)能量物質(zhì)可以被匯聚起來嗎?物理學(xué)家們在這方面做了一些理論研究, 結(jié)果表明由量子效應(yīng)產(chǎn)生的負(fù)能量物質(zhì)是不可能無限制地加以匯聚的。負(fù)能量物質(zhì)匯聚得越多, 它所能夠存在的時間就會越短。因此一個蟲洞沒有負(fù)能量物質(zhì)是不穩(wěn)定的, 負(fù)能量物質(zhì)太多了也會不穩(wěn)定!那么到底什么樣的蟲洞才能夠穩(wěn)定的呢? 初步的計算表明,只有線度比原子的線度還要小二十幾個數(shù)量級的蟲洞才是穩(wěn)定的! 這一系列結(jié)果無疑是非常冷酷的, 如果這些結(jié)果成立的話,存在可穿越蟲洞的可能性就基本上被排除了, 所有那些美麗的科幻故事也就都成了鏡花水月。不過幸運 (或不幸) 的是,上面所敘述的許多結(jié)果依據(jù)的是還比較前沿 因而相對來說也還比較不成熟 的物理理論。未來的研究是否會從根本上動搖這些理論, 從而完全推翻我們上面介紹的許多結(jié)果,還是一個未知數(shù)。 退一步講,即使那些物理理論基本成立, 上面所敘述的許多結(jié)果也只是從那些理論推出的近似結(jié)果或特例。 比方說, 許多結(jié)果假定了蟲洞是球?qū)ΨQ的,而實際上蟲洞完全可以是其它形狀的, 不同形狀的蟲洞所要求的負(fù)能量物質(zhì)的數(shù)量,所產(chǎn)生張力的大小都是不同的。 所有這些都表明即使那些物理理論真的成立,我們上面提到的結(jié)論也不見得是完全 打開它的方法就是共鳴利用物質(zhì)間相互吸引原理使兩時空蟲洞正反兩種物質(zhì)能量互相吸引從而打開它,但這兩種能量是光能量與暗能量 英國著名物理學(xué)家史蒂芬霍金承認(rèn)外星人的存在后,又再語出驚人。他在一部紀(jì)錄片內(nèi)討論時間旅行,說明“時光機(jī)器”在科學(xué)上并非無可能。例如,如果一艘太空船能以接近光速的速度在宇宙飛行,就可讓船上乘進(jìn)入未來。他指出,在瑞士地下的大型強(qiáng)子對撞機(jī)內(nèi),人類已把粒子加速至接近光速運行。 “蟲洞”就在四周。 物理學(xué)家霍金拍攝一部有關(guān)宇宙的紀(jì)錄片時指出,要進(jìn)入未來大概有兩種方法,第一就是通過所謂的“蟲洞”?;艚饛?qiáng)調(diào),蟲洞就在四周,只是小到rou眼很難看見,它們存在于空間與時間的裂縫中。如同在3度空間中,時間也有細(xì)微的裂縫,而比分子、原子還細(xì)小的空間則被命名為“量子泡沫”,蟲洞就存在于其中。 不過,霍金表示,這些隧道小到人類無法穿越,但有朝一日也許能夠抓住一個蟲洞,再將它無限放大,或許將來也可以建造一個巨大的蟲洞。 霍金指出,理論上時光隧道或蟲洞不但能帶著人類前往其他行星,如果蟲洞兩端位于同一位置,且以時間而非距離間隔,那么太空船即可飛入,飛出后仍然接近地球,只是進(jìn)入所謂“遙遠(yuǎn)的過去”。不過霍金也指出,時光機(jī)不能回到過去,因為回到過去違反了基本的因果論。 另外,霍金還說,如果科學(xué)家能夠建造速度接近光速的太空船,那么太空船必然會因為不能違反光速是最大速限的法則,而導(dǎo)致艙內(nèi)的時間變慢,那么飛行一個星期就等于是地面上的100年,也就相當(dāng)于飛進(jìn)未來。 歷史上最快的有人駕駛飛行器,是“阿波羅十號”。它達(dá)到每小時25000英里。但若想在時間中旅行,必須再快2000多倍。需要一部足以攜帶大量燃料的龐大機(jī)器。飛船會不斷加速,在一周內(nèi),它就可以到達(dá)外行星。兩年后,它可以達(dá)到半光速,飛出太陽系。再兩年后它將達(dá)到光速的90%,遠(yuǎn)離地球約三十萬億英里。發(fā)射四年后,飛船就會開始穿越未來。飛船上每度過一小時,地球上將度過兩小時。 再經(jīng)過兩年開足馬力的旅行,飛船將達(dá)到其最高速,也即光速的99%。在這種速度中,飛船上的一天,等于地球上的一年。這時的飛船就真正飛入未來了。 其他物理學(xué)家支持霍金的理論,包括曼徹斯特大學(xué)粒子物理學(xué)教授布賴恩科克斯??瓶怂拐f:“當(dāng)用大型強(qiáng)子對撞機(jī)把粒子加速,達(dá)到光速的99%,粒子經(jīng)歷的時間,以其時間的七千分之一速率消逝。太空中的數(shù)十年,在地球上可能已過去了250萬年”。 但遺憾的是,有關(guān)蟲洞的論述還未被實驗證實。 nasa最新一項科學(xué)研究數(shù)據(jù)顯示,黑洞天體很可能是產(chǎn)生其他宇宙的蟲洞。如果事實的確如此,那么它將幫助揭開一個名為黑洞信息悖論的量子謎題,但批評家認(rèn)為它也可能引發(fā)新的問題,例如蟲洞最初是如何形成的。 黑洞是內(nèi)部具有強(qiáng)大引力場的天體,這樣強(qiáng)大的引力使得即使是光也無法逃逸。愛因斯坦的廣義相對論認(rèn)為當(dāng)物質(zhì)被擠壓成非常小的空間時就會形成黑洞。盡管黑洞無法被直接觀測到,但天文學(xué)家已經(jīng)鑒別了很多很可能是黑洞的天體,主要是基于對環(huán)繞在其周圍的物質(zhì)的觀測。 法國高等科學(xué)研究所的天體物理學(xué)家蒂博·達(dá)穆爾(thibault daur)和德國不萊梅國際大學(xué)的謝爾蓋·索羅杜金(sery sldukhin)認(rèn)為這些黑洞天體可能是名為蟲洞的結(jié)構(gòu)。 蟲洞是連接時空織布中兩個不同地方的彎曲通道。如果你將宇宙想象為二維的紙張,蟲洞就是連接這張紙片和另一張紙片的“喉嚨”通道。在這種情況下,另一張紙片可能是另一個單獨的宇宙,擁有自己的恒星、星系和行星。達(dá)穆爾和索羅杜金研究了蟲洞可能的情形,并驚訝的發(fā)現(xiàn)它如此類似于黑洞以至于幾乎無法區(qū)分兩者之間的差別。 物質(zhì)環(huán)繞蟲洞旋轉(zhuǎn)的方式與環(huán)繞黑洞是一樣的,因為兩者扭曲環(huán)繞它們的時空的方式是相同的。有人提出利用霍金輻射來區(qū)分兩者,霍金輻射是指來自黑洞的光和粒子輻射,它們具有能量光譜的特性。但是這種輻射非常微弱以至于它可能被其他源完全湮沒,例如宇宙大爆炸后殘余的宇宙微波背景輻射,因此觀測霍金輻射幾乎是不可能的。 另一個可能存在的不同便是,蟲洞可能沒有黑洞所具有的視界。這意味著物質(zhì)可以進(jìn)入蟲洞,也可以再次出來。實際上,理論家稱有一類蟲洞會自我包裹,因此并不會產(chǎn)生另一個宇宙的入口,而是返回到自身的入口。 即便如此,這也沒有一個簡單的測試方法。由于蟲洞的具體的形狀不同,物質(zhì)跌入蟲洞之后可能要花費數(shù)十億年之后才能從里面出來。即使蟲洞的形狀非常完美,宇宙最古老的蟲洞目前也尚未“吐出”任何物質(zhì)。 看起來似乎只有一條探尋天文學(xué)黑洞的途徑,那就是勇敢的縱身一躍。這絕對是一個勇敢者的危險游戲,因為如果跳入的是一個黑洞,其強(qiáng)大的重力場將會撕裂我們身體的每一個原子;即便幸運的進(jìn)入了一個蟲洞,內(nèi)部強(qiáng)大的引力仍然是致命的。 假設(shè)你能幸存下來,而蟲洞恰好是不對稱的,你會發(fā)現(xiàn)自己處在另一個宇宙的另一邊。還沒等你看清楚,這個蟲洞也許又把你吸回到所出發(fā)的宇宙入口了。