爱因斯坦预言成真 虫洞是时间机器！通往未来

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体科学家介绍，虫洞也可以说是一个纯天然的时间机器，目前超越虫洞的行为还没出现过，而且也并没有直接证据来证实虫洞真实存在，那么我们其实也只是根据爱因斯坦的广义相对论预言以及对此奇特时空进行研究。




　　时间机器只在科幻片中出现，事件逆着时间箭头方向前进几乎不可能发生，但是爱因斯坦的时空理论允许时间旅行，相对论中预言的某些特定时空可以使时间倒退，通过时空弯曲将两个遥远的空间连接在一起，使得三维空间的旅行变得非常迅速，数万光年的旅程会被大大压缩。
　　天体物理学家埃里克·戴维斯认为如果我们能维持一个虫洞的连续开放，就可以回到过去或进入未来世界，但是虫洞在哪儿?我们目前还没有发现虫洞在现实宇宙中存在的证据，如果虫洞确实存在，那么可能连一个人也装不下，更何况是一艘飞船。
　　对此，物理学家们提出了一种被称为“封闭类时曲线”的理论，暗示时间机器是可以被制造出来。利用虫洞穿越时空可以满足光速上限论的要求，超光速运行实际上就时空扭曲的结果，通过高度扭曲时空达到超光速的效果。

　　按照现在天体科学家的研究，保持一个虫洞的持续开放需要许多的“奇异外来物质”，我们对这种物质少知甚少，其中也会涉及到量子理论，而广义的相对论无法解释这些奇异物质。
　　物理学家罗伯特·欧文认为物体在进入虫洞试图进行时间旅行时，会有许多种物理定律限制其工作，似乎是自然界的某种机制将虫洞关闭。
　　据量子理论，维持虫洞的时间机器可能导致大量的能量聚集，最终会“摧毁”虫洞，因此我们必须在虫洞关闭之前完成时间旅行。在研究虫洞之前，科学家们需要花时间去处理广义相对论和量子理论之间的问题，新的理论将作为时间旅行的基础。
爱因斯坦预言成真？四维空间或支持虫洞时间旅行


     
  
        据外国媒体报道，爱因斯坦相对论中曾提到，如果速度足够快，人类将可以回到过去。这也就为人们进入时间隧道，开启时间旅行提供了一种可行的理论依据。关于时间旅行的科幻电影通常会说到一个能耗极高的巨型机器，这台机器能打开一个穿越第四维时空的通道，也就是时间隧道。





　　一个时间旅行者、勇敢或者说有些莽撞的人做好了应对未知情况的准备，他踏进了这个时间隧道前往一个未知的时代……这个想法可能有点牵强，现实情况也可能与此大相径庭，但这个概念本身并不疯狂。
　　四维空间是一个时空的概念。简单来说，任何具有四维的空间都可以被称为“四维空间”。
不过，日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。




　　四维空间
　　根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又多了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。
如果我有台时间机器，我可以拜访正当妙龄的玛莉莲梦露，或是在伽利略用望远镜观测宇宙的时候去串个门，可能我还会前往宇宙的末日看看我们的整个宇宙将会如何终结，要判断这种想法是否可行，我们就要从物理学家的角度出发，把时间看成第四维。
　　这并没有听上去那么深奥。所有的物体存在都是三维的，包括轮椅上的我，任何物体都有特定的长度、宽度和高度，但除此以外还有另外一种“度”，这个度就是时间。

     
  
        



　　爱因斯坦
　　正常人一般可以活80年，位于英国著名石头阵的这堆石头却能存在长达数千年之久，而太阳系则能存在数十亿年光景……任何东西在时间上都有个“度”，正如在空间上一样。而时间旅行就意味着要穿过第四维时空。
　　要理解这个概念并不难，我们就拿日常的开车来打比方吧。
　　飙快车总是能带来更多乐趣，笔直前进意味着你穿过了一个维度，转左或转右时就穿过第二个维度，在弯曲的山路上爬上爬下带来高度的变化就是在第三个维度上穿行。但我们怎样才能穿过时间呢?怎样才能找到穿越第四个维度的方法?
虫洞型时间机器让我们换一个话题来谈谈科学幻想。
　　物理学家们也一直在思考时间隧道的问题，但切入的角度完全不同，我们想知道的是通往过去或是未来的通道是否能在自然法则下存在。思考的结果是，我们认为有这个可能，而且，我们甚至给它起了个名字——虫洞。




　　事实上，在我们身边到处都是虫洞，只不过它们太小，我们看不到而已，虫洞非常之小，它们存在于时间和空间的每一个角落，你可能觉得这难以理解，但耐心往下看你就会明白了。
任何东西都不是彻底平滑没有空隙的，如果你能近距离看一样东西，你会发现上面有小洞和裂痕，这是一个基本的物理法则，就连时间也是如此。




　　虫洞设想
　　比如桌球台，台面看起来又平坦又光滑，凑近来看就完全不一样了，上面满是缝隙和小孔，就连台球这样看似光滑的东西，放大后看也有细小的裂痕、皱褶和瑕疵。
     
  
        
　　要在三维世界中理解这一点很容易，但请相信我，在四维世界中它同样成立，在时间之中也存在着细小的裂痕，皱褶和瑕疵。

让我们进入最小的量度范围，甚至比分子还小，比原子还小，这时我们就可以看到所谓的量子泡沫，虫洞就存在于这个地方。




　　虫洞穿越时间和空间
　　这些细小的通道也可以说是“捷径”能穿越时间和空间，它们在整个量子世界中不断地形成、消失、再形成连接着两个不同的空间点和不同的时间点。
　　很不幸，这些真实存在的时空隧道只有10的负33次方厘米大小，人类根本不可能借此通行，不过这倒是引出了虫洞型时间机器的概念。
　　有些科学家认为，我们可以截获这样一个虫洞然后将它扩大数亿亿亿倍，足以让一个人、甚至是一艘太空船从中通过，只要有足够的能源和超前的科技，或许还可以在宇宙中制造出巨大的虫洞。
我不是说一定能实现，但如果真的可行，那将是一项非常了不起的创举，它的一端在距离地球不远的地方，另一端则位于一颗离我们无比遥远的行星附近。
　　理论上说，虫洞还可以有更多的用途。如果虫洞的两个端口，设置的地点相同，但时间不同，那飞船穿越虫洞之后将仍然停留在地球附近，但却回到了遥远的过去，或许恐龙还可以目睹这艘飞船的从天而降。
　　时间旅行实验我知道四维时空的这个概念确实很难理解，而虫洞的复杂概念那就更令人摸不着头脑了。不过先别急，我想出了一个简单的实验来证明在现在甚至是在未来，人类通过虫洞进行时间旅行是否确有可能。




　　虫洞旅行想象图
     
  
        
　　我喜欢简单的实验，也喜欢香槟酒，所以我把我最喜欢的两样东西放在一起，看看我们到底能否从未来穿越到过去。

　我搞了一个派对，欢迎来自未来的时间旅行者。但不同之处在于，派对开始以前我没把这件事告诉任何人，在这个派对的请柬上，说明了确切的时间和空间坐标。




　　阿波罗10号太空舱
　　但就跟列车一样，它们永远不会达到那个极限速度，顶多只能达到99.99%的光速，在这样的情况下粒子流已经可以开始时间旅行了，我们能确定这一点是因为有一种寿命极短的粒子叫"π介子"，正常情况下它们在250亿分之一秒内就会瓦解，但当它们达到接近光速时其寿命就延长了30倍，这些粒子是真正的时间旅行者。
　　就是这么简单，如果我们想要前往未来世界，只要加快速度，快到极致。我觉得要实现这一点的唯一方法就是前往太空，人类历史上速度最快的载人工具是阿波罗10号，它最快可达每小时四万公里，但要时间旅行我们还要提速2000倍以上才行。

要做到这一点，我们需要一艘比它大得多的飞船，一台真正的巨型机器。
　　飞船要大到足以容纳巨量的燃料，足以让它逐步加速到接近光速。
　　要让飞船尽可能接近极限速度即便是开足马力也要用上六年的时间，最初的加速会比较缓慢，因为飞船实在太大太重，但此后它会慢慢提速，短时间内就能飞出很远的距离。




　　需要超光速飞船
　　一周后它就会飞抵太阳系的带外行星，比如巨大的气态行星海王星，两年之后，它会加速到光速的一半，而且已经远离我们的太阳系了，再过两年后它就能够达到光速的90%，并且经过离我们最近的恒星系统人马座阿尔法星系，大约离地球有48万亿公里，发射的四年之后飞船就开始了时间旅行，飞船上的一个小时就等于地球上的两个小时，跟环绕巨型黑洞飞行的那艘飞船非常相似
     
  
        
　但好戏还在后头，再经过两年的全力加速，飞船将达到它的最高速度，也就是99%的光速，在这个速度下，飞船上的一天时间就等于地球上的一整年，我们的飞船将真正地飞向未来……




　　黑洞
　　时间变慢还有另外一个好处，那就是在理论上我们可以在人的寿命范围内进行超长距离的旅行，飞往银河系尽头只需要80年的时间。但此次旅行最重要的地方在于它揭示了我们的宇宙是多么地奇特，在宇宙的不同地方时间流逝的速度都不尽相同。
　　我们所知的最极端的物体巨型黑洞能够让时间和空间发生扭曲，而在这个宇宙中微型的虫洞又无处不在，在这里，最终只要我们能开发出适用的技术，我们就可以利用我们对物理法则的理解成为这第四维时空中的时间旅者。
关于虫洞和时间旅行……

一旦你有一个运转中的虫洞星际之门，你甚至不需要广义相对论来告诉你如何将其变为时间机器。要记得，如果有两个同卵双生的双胞胎，其中一个待在家里，而另一个以接近光速的速度外出旅行然后回到家，那么双胞胎中外出旅行的那个人就会比待在家里的那个人年轻。运动中的时钟转得慢。如果具备了高度文明的工程资源，我们就可以设想以某种方式抓住虫洞的一个洞口，并且让其开始这样的旅行。当然，要抓住虫洞洞口这样飘忽不定的东西并非易事，但是有两种方式可以实现。首先，这种虫洞洞口的重要特征之一就是具有很大的质量并且具有相对很强大的引力场--这是必须要有的，这样才能充分扭曲时空，制造出一个进入虫洞的开口，这个开口必须足够大才能让人和宇宙飞船通过。用来吸引一个引力天体的是另一个引力天体寻找时间的边缘：黑洞、白洞和虫洞体；可以想象在虫洞口前面悬挂一个大物体（可能是一个行星），移动这个大物体以便虫洞口紧随其后，就像是一个古老的故事，驴跟在一个它总是够不到的捆在大棒上的胡萝卜后面跑。或者，我们可以想象一下，给虫洞洞口小心地加电（当然，不能改变“喉咙”的几何机构），并且在电场的帮助下拖动它。毫无疑问，高度文明还有其他高招，但是目前这些就已经足够了。
     
  
        
一旦有办法拖动虫洞的一端，你就可以带着它以接近光速的速度进行长途旅行，然后将其带回到靠近虫洞另一端的地方。这可以是往返另一个星球的旅行，或者仅仅是使得可移动虫洞口在周围打转，直到你在移动参照系之中的时钟和虫洞口家中的时钟之间建立起一个明显的时间差。更麻烦的是，甚至当我们将移动的虫洞口带回来的时候，那个时间差还是存在的。它是与移动虫洞口相关的空间区域的真实物理属性；它要比未移动的虫洞口年轻，因而是后者的过去。
因为时空是以虫洞几何结构的方式连接在一起的（时空布局与虫洞相关），这意味着虫洞将会起到时间机器的作用。一个旅行者跳入已经移动的虫洞口，他将会在与移动虫洞口的时间相对应的时间出现在静止虫洞口。假定移动虫洞口旅行得足够远并且速度足够快，在两个虫洞口之间创建了一个小时的时间差。一个旅行者在时钟显示为12点的时候从静止虫洞口出发，并且用10分钟的时间去穿越到达移动虫洞口，当旅行者的手表和静止虫洞口时钟都显示为12点10分的时候他将会到达。然而，如果旅行者现在跳入到移动虫洞口之中，当他或她出现在静止虫洞口的时候（对旅行者而言几乎是一瞬间），那里的时间将会是11点10分。旅行者现在可以快速穿越到达移动虫洞口，到达那里的时间是11点20分，并且再次跳进去，在10点20分出现在静止虫洞口。整个程序可以不断重复，一次一次地跳跃回到从前，回到两个虫洞口之间的时间差形成的时候。与提普勒的时间机器一样，这种虫洞只允许它们最远回到时间机器创建的时候；不过，还有一点与提普勒的时间机器一样，它允许进入未来的无限旅行，在这种情况下，
进入静止虫洞口并出现在移动虫洞口在旅行者的手表上只显示为一瞬间，但是对外部宇宙来说是1个小时。
最大的实际困难是你需要快速地将虫洞口移到远处，这样就可以建立起一个有效的时间差。即便是以99.9%的光速旅行10年，也仅能使移动虫洞口的老化减慢9年10个月，在虫洞两端之间创建一个9年10个月的时间差。但是，这些实践性并不是目前研究时间旅行理论的物理学家的主要关注点--基普?索恩说过（可能会有点过于悲观），虽然物理学定律允许建造时间机器，但是在未来几千年建造一个时间机器的几率是“零”。他和他的俱乐部成员（以及其他俱乐部）所关注的是，在使时间旅行成为可能的物理学定律框架内，如何找到一系列符合逻辑的方程式去消除一些著名的时间旅行悖论的物理学基础。如果时间旅行真的是可能的，如何才能不违背因果关系？或者，换句话说，如何才能修改这些悖论？
     
  
        
物理学家认为宇宙中不存在天然虫洞



据国外媒体报道，《星际穿越》中描述了主人公穿过虫洞抵达另一个遥远时空的情景，之后他又进入了黑洞中，接触到了高维时空。虫洞之所以非常吸引科幻迷，这是因为虫洞可以快速抵达另一个时空，也是目前为止我们能够想出的快速星际旅行的方法之一。否则从一个星系到另一个星系需要至少百万年的时间，对于一个掌握星际旅行的文明而言，他们有办法在极短的时间内抵达另一个星系，而虫洞就是目前为止人类所认识到的一种可能性通道。克里斯托弗·诺兰在《星际穿越》中描绘了虫洞的模样，再次激发了全世界科幻迷对虫洞的关注。
克里斯托弗·诺兰在构思虫洞时获得了加州理工天体物理学家基普·索恩的支持，索恩是《星际穿越》的技术顾问，这样的组合极大提升了《星际穿越》的技术起点，加州理工作为全球排名第一的高等学府，在航空航天、天体物理等领域有着极强的技术优势。加州理工的科学家团队为《星际穿越》提供黑洞、虫洞等天体物理的相关支持，也为《星际穿越》增加了不少闪光点。
对于科学家而言，虫洞仍然是遥不可及的理论，我们对虫洞开放的技术原理完全不了解，只明白奇异物质能够提升虫洞的开放时间，而虫洞最大的特点是不稳定，也禁止物体从虫洞穿越。科学家已经发现打开虫洞的关键在于负能量，但我们永远也无法获得足够的负能量，这似乎是一个悖论，或许我们的技术还没有达到获得足够负能量的水平。因此基普·索恩认为如果虫洞是真实存在的，那么其一定是宇宙文明创造的，肯定不会是自然发生的，这一线索在《星际穿越》中就得到了体现，影片中科学家在木星附近发现了虫洞，说明是另一个高级文明创造的。
     
  
        
虫洞概念统治了科幻界几十年的时间，几乎著名的科幻片都涉及到空间飞行、虫洞、时间旅行等等，而科幻电影则将虫洞概念进一步推向大众，似乎我们可以从科幻电影的发展中看到虫洞物理学的变化。基普·索恩在《星际穿越》中也嵌入了时间膨胀、超大质量黑洞的概念，让我们看到超大质量黑洞的可能外貌，这也是科幻与
[color=]科学
完美结合的一个经典案例