虫洞真的有可能被制造出来吗?
作者:Leonard Duan
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在霍金关于虫洞的理论中,虫洞的直径只能容得下通过基本粒子,而且非常不稳定,这里不稳定的意思就是虫洞随时可能消失。如果你想星际旅行首先得被打散到夸克或者更小的单位然后一个个通过。之后有的科学家提到了可以用负量能量撑大虫洞使得其可以容得下飞船通过,这个是符合理论的,负能量实际也是存在的,但是及其稀少,至于如何制造负能量目前没有结论。

至于人造引力,引力是取决于质量的,质量并不能凭空生成,人类能做的只有拼接和压缩,比如用无数小行星拼成一个大行星,理论上可能的。另外如果把地球压缩到一座山大小,地球就会变成一个黑洞,但是目前人类做不到这一点,氢弹什么的是远远不够的。

空间弯曲不一定就是路途变长,也可能变短,不一定是因为引力,空间如果膨胀不均匀也可能造成扭曲。

最后,针对流行的黑洞虫洞说:的确理论上存在这种可能,虫洞的两端是黑洞,或者另一个白洞。那么即使人造了一个黑洞,黑洞的中心就是虫洞入口,这样的虫洞也是没法用的,因为在进入虫洞之前,你早已被黑洞的巨大引力撕裂,而且这个黑洞很有可能是死胡同,它的终点就是奇点,没有出口!

星际旅行比较合理的想法还是太阳帆,氢能推进,然后在宇宙飞船中繁衍后代,或者冷冻。如果能加速到接近光速,那么飞船的人衰老会变慢,这样即使经过几百年,人类也能够到达别的星球。 再来讨论一下所有关于虫洞的可能性:就算存在一个足够大(直径1公里)足够稳定的天然虫洞,但实际情况远比这种幻想来得复杂。

事实上为了能让飞船及乘员安全地穿越虫洞, 几何半径的大小并不是星际旅行家所面临的主要问题。 按照广义相对论, 物质在通过象虫洞这样空间结构高度弯曲的区域, 会遇到一个十分棘手的问题, 那就是张力。 这是由于引力场在空间各处的分布不均匀所造成的, 它的一种大家熟悉的表现形式就是海洋中的潮汐。 由于这种张力的作用, 当星际飞船接近虫洞的时候, 飞船上的乘员会渐渐感觉到自己的身体在沿虫洞的方向上有被拉伸的感觉, 而在与之垂直的方向上则有被挤压的感觉。 这种感觉便是由虫洞引力场的不均匀造成的。 一开始, 这种张力只是使人稍有不适而已, 但随着飞船与虫洞的接近, 这种张力会迅速增加, 距离每缩小到十分一, 这种张力就会增加约一千倍。 当飞船距离虫洞还有一千公里的时候, 这种张力已经超出了人体所能承受的极限, 如果飞船到这时还不赶紧折回的话, 所有的乘员都将在致命的张力作用下丧命。 再往前飞一段距离, 飞船本身将在可怕的张力作用下解体, 而最终, 疯狂增加的张力将把已经成为碎片的飞船及乘员撕成一长串亚原子粒子。 从虫洞另一端飞出的就是这一长串早已无法分辨来源的亚原子粒子!

因此一个虫洞要成为可穿越虫洞, 一个很明显的进一步要求就是: 飞船及乘员在通过虫洞时所受到的张力必须很小。 计算表明, 这个要求只有在虫洞的半径极其巨大的情况下才能得到满足。 那么究竟要多大的虫洞才可以作为星际旅行的通道呢? 计算表明, 半径小于一光年的虫洞对飞船及乘员产生的张力足以破坏物质的原子结构, 这是任何坚固的飞船都无法经受的, 更遑论脆弱的飞船乘员了。 因此, 一个虫洞要成为可穿越虫洞, 其半径必须远远大于一光年。一光年是个什么概念呢? 它相当于整个太阳系半径 (以冥王星轨道为界) 的一千五百多倍。 如果用地球的线度来衡量的话, 它大约是地球直径的七亿倍。但另一方面, 一光年用日常的距离来衡量虽然是一个巨大的线度, 用星际的距离来衡量, 却也不算惊人。

我们所在的银河系的线度大约是它的十万倍, 假如在银河系与两百二十万光年外的仙女座大星云之间存在一个虫洞的话, 从线度上讲它只不过是一个非常细小的通道。 那么会不会在我们周围的星际空间中真的存在这样的通道, 只不过还未被我们发现呢? 答案是否定的。 因为半径为一光年的虫洞真正惊人的地方不在于它的线度, 而在于维持它所需的负能量物质的数量。 计算表明, 维持这样一个虫洞所需的负能量物质的数量相当于整个银河系中所有发光星体质量总和的一百倍! 这样的虫洞产生的引力效应将远比整个银河系的引力效应更为显著, 如果在我们附近的星际空间中存在这种虫洞的话, 周围几百万光年内的物质运动都将受到显著的影响, 我们早就从它的引力场中发现其踪迹了。 因此不仅在地球上不可能建造可穿越虫洞, 在我们附近的整个星际空间中都几乎不可能存在可穿越虫洞而未被发现。

这样看来, 我们只剩下一种可能性需要讨论了, 那就是在宇宙的其它遥远角落里是否有可能存在可穿越虫洞?

对于这个问题, 我们也许永远都无法确切地知道结果, 因为宇宙实在太大了。 但是维持可观测虫洞所需的数量近乎于天方夜谭的负能量物质几乎为我们提供了答案。 迄今为止, 人类从未在任何宏观尺度上发现过负能量物质, 所有产生负能量物质的实验方法利用的都是微弱的量子效应。 为了能够维持一个可穿越虫洞, 必须存在某种机制把量子效应所产生的微弱的负能量物质汇集起来, 达到足够的数量。 但是负能量物质可以被汇聚起来吗? 最近十几年来物理学家们在这方面做了一些理论研究, 结果表明由量子效应产生的负能量物质是不可能无限制地加以汇聚的。 负能量物质汇聚得越多, 它所能够存在的时间就会越短。 因此一个虫洞没有负能量物质是不稳定的, 负能量物质太多了也会不稳定! 那么到底什么样的虫洞才能够稳定的呢? 初步的计算表明, 只有线度比原子的线度还要小二十几个数量级的虫洞才是稳定的!这又回到了我们文章的开头,如果你想通过,那么先变成基本粒子吧……


最后,唯一可以庆幸的是,虫洞的理论仍然不成熟,如果将来有颠覆性的理论,那么虫洞旅行也许会有新的可能。

Q:能不能保存虫洞?

  1. A:如果能找到某种具有负能量的物质,那么必须使用足够多的这种物质,其负能量性质将产生对引力的自然对抗,如此便能保持虫洞的开放。由于这样的负能量实在太微不足道,根本无法用于维持虫洞的开放。事实上,虫洞的开放将需要巨大的负能量来源,其总量几乎将相当于一颗普通恒星在一年中释放出的能量中的很大一部分。
  2. A:有人提出另一种观点:假设如果存在一种叫做幻影物质(Phantom matter)的奇异物质的话,因为其同时具有正能量和负质量,因此能创造排斥效应以防止虫洞关闭。

注:这个问题有争议,也有科学家提出维持虫洞的存在并不需要负能量物质。
他的观点:不需要任何的东西,甚至连常规物质都不需要就可以维持虫洞的存在。(德国奥登堡大学的波柯哈德·克莱豪斯)



Q: 虫洞两端靠什么通讯比较靠谱

A:前提:就答主现有的知识水平,以及科技发展水平,答主觉得可能是这样的。(有异议请指出)

1.通过发射中继卫星来实现地球与虫洞的另一端的通信。(前提是这个卫星可以成功在虫洞中架设)
2.激光通信

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