时空旅行和虫洞理论！

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作为艺术家利用虫洞穿越太空的解释，索恩启动了科学家们对是否可能进行虫洞旅行的认真讨论。

将真正的科学带入电影“星际”的物理学家基普·索恩（Kip Thorne）有一段历史，他们提出的想法听起来像科幻小说。我们收集了索恩最令人心碎的三个理论 - 其中至少有一个可能最近得到了证实。

星际穿越虫洞

期待从一颗星旅行到另一颗星，但是不希望这次旅行需要数万年的历程？如何使用虫洞？虫洞在1916年首次被理论化（虽然它们当时没有被称为），它们源自爱因斯坦的相对论方程。虫洞通过一种较高维度的隧道连接空间中的两个点。进入虫洞一端的物体几乎会立即出现在另一端，即使开口被数万英里的距离分开。

在20世纪80年代，加州理工学院名誉理论物理学教授索恩在物理学家中开始了一个关于物体（如宇宙飞船）是否可以通过虫洞进行物理穿越的认真讨论。换句话说，物理定律是否禁止它？或者，凭借无限的资源和知识，文明是否可以建造一个虫洞并将其用作宇宙公路？

包括索恩在内的物理学家在这个问题上取得了一些进展。科学家们在20世纪80年代之前就已经知道，如果虫洞存在，它们会在任何东西（甚至是光线）从一个开口传递到另一个开口之前蒸发掉。因此，通过虫洞送东西需要一种由“异国情调”制成的脚手架来保持虫洞打开。

此外，旅行中的虫洞可能需要人工建造，因为没有确凿证据证明它们是天然存在的。

“我们看到宇宙中没有任何物体随着年龄的增长而成为虫洞，”索恩在他的新书“星际科学”中写道。相比之下，科学家们看到大量恒星最终会坍塌形成黑洞。宇宙中存在非常非常小的虫洞，称为“量子泡沫”，宇宙中可能存在也可能不存在。

索恩关于星际穿越虫洞的可能性的问题仍然没有答案。但目前，他说，虫洞旅行可能只会出现在科幻小说中。

时光旅行的虫洞

当索恩开始考虑虫洞可能用于太空旅行的可能性时，他意识到它们也可以用于时空旅行。

在他1994年的着作“黑洞和时间扭曲”中，索恩提出了一个思想实验：他说他得到了一个小虫洞，它连接着空间中的两个点，就好像它们没有任何距离一样。 。

索恩带着他的虫洞，把一端放在他的起居室里，另一端放在停在前院的宇宙飞船上。索恩的妻子卡罗利（Carolee）在飞船上跳跃，准备旅行。然而，两人不必说再见，因为无论Coralee走多远，他们都可以通过虫洞看到对方。他们甚至可以牵着手，好像是通过敞开的门口。

Carolee启动了宇宙飞船，驶入太空并以光速行驶了六个小时。然后，她转身回家，以相同的速度旅行 - 往返12小时。索恩看着虫洞，发现这次旅行。他看到Coralee从她的旅行回来，降落在前面的草坪上，离开宇宙飞船前往房子。

但当索恩在他自己的世界中看着窗外时，他的前草坪是空的。Coralee没有回来。因为她以光速旅行，时间对她来说减慢了：对她来说，12小时的时间是索恩回到地球上的10年。

现在，当索恩和科拉利牵着手穿过虫洞时，他们每个人都会及时出行。Coralee离开后10年就降落在地球上，在那里她会遇到10岁的索恩。但她仍然可以通过虫洞到达并找到距离我们只有12个小时的索恩。索恩可以穿过虫洞，发现自己未来10年，或者他未来的自我可以退回到过去10年。

索恩的想法是一个思想实验，旨在回答一个更大的问题：时空旅行是否被宇宙定律所禁止？科学家们知道时间在高速下移动得更慢（尽管以光速行进实际上会杀死一个人）或者在高重力区域。（这是在电影“星际”中描绘的，当时间在绕着黑洞运行的行星上移动得更慢。）因此，“未来”旅行并不是禁止的。

但落后时空旅行仍未解决。史蒂芬史蒂芬霍金坚决表示，物理定律将阻止落后时空旅行。索恩在“星际科学”中写道，答案在于比科学家目前所理解的更先进的物理学。

恒星内的一颗星

在不久的将来，科学家们可能至少证明了索恩的一个狂野理论：一颗恒星可以在另一颗恒星内部居住。

1975年，索恩和他的同事安娜Zytkow提出，一颗非常小而密集的恒星可能会落入一颗非常大的弥漫恒星并继续生存（而不是以两者的破坏或合并结束）。10月，其他研究人员宣布，他们已经发现了他们认为是第一个检测到的第一个Thorne-Zytkow物体（ZTO）。

这颗巨大的弥漫恒星将是一颗红巨星：一颗接近其燃料供应结束的恒星，因而开始膨胀。科学家表示，一颗足以形成TZO的红巨星的直径将达到土星轨道的大小。

一个TZO看起来非常像一个普通的红色巨人，但它的核心将是一颗中子星：当一颗巨大的恒星停止燃烧和爆炸时产生的一个非常致密的物体（一茶匙中子星材料重达10亿吨），剩下的材料坍塌了。中子星不能在红巨星内部形成，所以它必须在外面形成然后落入。

Thorne和Zytkow表明，如果实际发生这种奇怪的合并，它将创造出一种独特的恒星烤箱。

索恩在一次采访中说：“在中子核心周围会有一层燃烧材料的外壳，它会在燃烧时产生新的元素。”“对流，恒星内部的热气体循环将直接进入燃烧的壳体，并在燃烧完成之前将燃烧的产物一直带到恒星表面。”Thorne研究生Garrett Biehle的后续工作表明，ZTO生产高含量的元素铷，钼和锂。这种活动不同于正常的红巨星，使天文学家能够根据其化学特征识别ZTO。

科罗拉多大学博尔德分校及其同事的研究人员宣布，他们已经确定了一个符合TZO特征的红巨星。这颗恒星HV 2112位于小麦哲伦星云中，这是一个距离地球约20,000光年的矮星系。

“证据令人信服，但绝不是铁定的，”索恩说。“在真正宣布胜利之前，我们需要获得额外的观测数据。所以我认为现在已经发现了Thorne-Zytkow对象为时尚早。”

  
本文选自：今日头条