比黑洞更神秘! 虫洞如何连接两个宇宙? 科学家:观测信号已露端倪

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文 | 钱钱虫洞这东西,估计爱看科幻片的朋友都不陌生。电影里主角钻进一个发光的“隧道”,嗖一下就从银河系这边到了另一边,

  文 | 钱钱

  虫洞这东西,估计爱看科幻片的朋友都不陌生。

  电影里主角钻进一个发光的“隧道”,嗖一下就从银河系这边到了另一边,比光速飞船还快。

  但你知道吗?这可不是编剧瞎编,它真的源自严肃的物理理论。

  今天咱就聊聊,这个被爱因斯坦称为“时空桥”的玩意儿,到底是科学幻想还是未来可能。

  从数学公式到时空隧道,虫洞的“前世今生”

  要说虫洞的老祖宗,还得提1915年爱因斯坦搞出来的广义相对论。

  这理论牛在哪儿?它说咱们生活的时空不是平的,而是会被物质和能量“压弯”的。

  就像一张蹦床,放个铅球上去,周围就会陷下去,这就是引力的来源。

  1919年爱丁顿观测到星光从太阳旁边经过时会“拐弯”,算是给这理论盖了戳。

  有了这个基础,1935年爱因斯坦和他的助手罗森,在解广义相对论方程时发现个怪事,方程里居然允许一种“桥”的存在它能把两个原本不相连的时空区域连起来,后来被叫做“爱因斯坦-罗森桥”,也就是最早的虫洞概念。

  不过当时他们觉得这只是数学上的“小bug”,现实中不可能存在。

  为啥?因为这桥太“脆”了,刚打开就会塌,连光都过不去。

  后来物理学家们不甘心,觉得这“桥”要是能稳住,不就能当“时空捷径”用了?上世纪80年代,莫里斯和索恩两位科学家提出,要是能找到一种“奇异物质”这玩意儿能量密度是负的,跟咱们平时见的物质不一样或许能撑起虫洞,让它保持开放。

  但问题来了,这种奇异物质在哪儿呢?目前也就量子力学里的卡西米尔效应能瞅见点负能量的影子,可那点能量连撑开个原子大小的虫洞都不够。

  时间旅行可行吗?虫洞背后的因果律难题

  说到虫洞,绕不开的就是时间旅行。

  你想啊,要是虫洞两端能连接不同时间,不就能回到过去或者跳到未来了?但这立马就引出个头疼的问题,祖父悖论。

  简单说,你要是回到过去把爷爷干掉,那你爹就不会出生,你也就不存在了可你不存在,又是谁去干掉爷爷的?这逻辑简直是死循环。

  为了破解这个悖论,霍金老爷子提出个“时序保护假说”。

  他觉得,大自然好像有个“保安”,会通过量子真空涨落来干扰时间机器的形成。

  就像你想搭个桥,刚搭一半就被一阵乱风吹塌了。

  还有人说,时间旅行可能会导致“平行宇宙”你干掉的其实是另一个宇宙的爷爷,咱们这个宇宙的你该咋活还咋活。

  不过这些都只是假说,谁也没实证过。

  虫洞研究到这儿,已经从“能不能存在”变成“存不存在都有价值”了。

  你想啊,为了搞明白虫洞,物理学家们不得不把广义相对论和量子力学捏合到一起这俩理论一个管大尺度宇宙,一个管微观粒子,平时就像俩脾气不对付的邻居,谁也不服谁。

  而虫洞,可能就是让它们“握手言和”的关键。

  比如有科学家提出“ER=EPR”猜想,说虫洞(ER)和量子纠缠(EPR)其实是一回事,这要是真的,说不定能揭开量子引力的终极奥秘。

  现在科学家们也没闲着,都在想办法找虫洞。

  比如通过引力透镜虫洞和黑洞都会弯曲光线,但虫洞可能会让远处的星星看起来有两个像,或者亮度变化很特别。

  还有引力波,LIGO探测器已经能“听”到黑洞合并的声音,说不定哪天就能捕捉到虫洞特有的“动静”。

  当然了,这事儿难如登天,毕竟虫洞可能比黑洞还难找,甚至可能根本就不存在于咱们这个宇宙。

  不过话说回来,科学不就是在“不可能”里找“可能”吗?一百年前,谁能想到人类能探测到引力波?谁能想到黑洞真的长照片里那个样子?

  虫洞现在看起来像个遥不可及的梦,但它逼着我们重新思考时空的本质、因果律的边界,甚至宇宙的拓扑结构。

  就像爱因斯坦说的,想象力比知识更重要说不定哪天,某个数学公式的小小突破,就能让虫洞从理论图纸变成现实。

  到时候,星际旅行可能真的就不再是科幻了。

  

  编辑:陈方

  

  一审:李慧

  二审:汤世明

  三审:王超

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