虫洞是怎么形成的_虫洞是怎么形成的视频

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人类造出小型“虫洞”，但不要以为就能穿越了
在科幻小说、电影中，宇宙中的虫洞作为太空和时间的入口，让航天器轻松穿越难以想象的距离。要是这么简单就好了！
科学家们长期以来一直在对“虫洞”进行更深入的了解，现在看来正在取得进展。据报道，本周三，研究人员宣布，他们在量子计算机中制造了两个微小的模拟黑洞——这些密度极高的天体，引力强大到连光都无法逃脱，并建立了一个“虫洞”在它们之间传递信息。

↑人类对虫洞的了解在不断加深
该成果发布在《自然》杂志上，这个项目的参与者，美国加州理工学院物理学家玛丽亚·斯皮罗普鲁表示，这是一个“婴儿虫洞”，距离通过这样的入口将人或其他生物进行传送还有很长的路要走。
斯皮罗普鲁在接受采访时表示：“我只能告诉你，要达到科幻那样的效果还非常非常遥远。有人问我你能把你的狗放进‘虫洞’吗？我说不能。不过，这是一个巨大的飞跃。”
美国粒子物理和加速器实验室费米实验室的物理学家和研究参与者约瑟夫·莱肯补充：“原理上可能的东西和现实中可能的东西之间有区别。但我们已经从某个地方开始了研究，这让人兴奋。”
斯皮罗普鲁说，研究人员发现了一种量子系统，它显示出“引力虫洞”的关键特性，但足够小，可以在现有的量子硬件上实现。
研究人员表示，实验中没有在物理空间中产生时空断裂，但基于量子处理器上使用量子码传送的量子信息，似乎出现了一个可穿越的“虫洞”。
“（穿越）这些想法已经存在了很长时间。”莱肯说，“但最终，我们仍然是在实验科学领域。我们也一直在努力寻找在实验室中探索这些想法的方法。这不仅仅是‘好吧，虫洞很酷’，这是一种在实验环境中看待宇宙中基本问题的方法。”
虫洞——空间和时间上的断裂，被认为是宇宙中两个遥远区域之间的桥梁。科学家称他们为“爱因斯坦-罗森桥”，以表达对两位物理学家阿尔伯特·爱因斯坦和内森·罗森的敬意。
红星新闻记者 范旭 实习生 段语琪
编辑 杨程 责任编辑 魏孔明
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充满科幻气息虫洞前所未见的探测方式
有一个隧道可以连接时空中的两个区域，一种连接宇宙的捷径，这样的想法是非常可爱的。虫洞最多被认为属于科幻小说的范畴，如果在我们这个宇宙中恰巧就形成了一个这样的虫洞，但是物理学家表明如果是这样，它会是不稳定的并立即就会坍缩。

但是假设他们确实存在的话，我们怎样才能找到它们呢？根据一篇新的研究报告，你所需要的只是一个恒星们都围绕着的黑洞，以及预测和测量它的设备。

（黑洞）
虫洞被认为是一种时空折叠-如果你读过玛德琳·恩格尔的《时间的褶皱》（《A Wrinkle in Time》）的话，你就会熟悉这种类比。想象一下，一只蚂蚁在一块布上从一点走到另一点，如果这块布是平的，蚂蚁必须要走过两点间最大的距离。然而，如果你把这块布折叠起来，使这两点几乎重合，这时候蚂蚁所要做的就只有跳入这个点，抵达另一点。

(虫洞 图源：image)
现在想象一下这块布就是时空，在时空的两点间有一条隧道，这条隧道就是虫洞。1935年，物理学家阿尔伯特·爱因斯坦和内森·罗森发表了一篇关于这个概念的有影响力的论文，所以虫洞也被称为爱因斯坦-罗森桥。

图解：另一种虫洞在二维环境的模拟
根据布法罗大学和扬州大学科学家的最新论文可知，可能有一种非常简单的方法来检测虫洞。他们认为，因为这条隧道使两个时空区域更近了，在虫洞另一端的大质量物体，如恒星，会对隧道另一端的物体的运动产生引力影响。

图解：洛伦兹虫洞（史瓦西虫洞）的电脑绘图
一个假想的虫洞的形成所需要的条件之一是一个引力极端的环境，比如黑洞周围的空间（甚至在黑洞的事件界限之内）。
所以，要观察这种效应，你需要一个黑洞和一个或多个恒星围绕着它。

（人马座A星系 图源：search）
在我们银河系中，有这样一个区域——银河系中心。那里有个质量巨大的黑洞，人马座A（Sagittarius A*,）被一堆恒星所围绕，事实证明，这对于测试相对论非常有用。
如果这片区域有虫洞，我们应该能够根据这些恒星的运动方式来检测到它。
“如果你有两颗星，一颗在虫洞的一边，在我们这边的那颗星应该能感受到另一边那颗星的引力影响。引力流将穿过虫洞，”布法罗大学的宇宙学家德扬·斯托伊科维奇说。

(虫洞 图源：image)
“所以，如果你绘制人马座A周围恒星的预测轨道，如果那里有一个虫洞，另一边有一颗恒星，你应该会看到轨道偏离的情况。”

图解：若地面附近有一个虫洞，它可能是这样的
这并不容易。人马座A的质量是太阳的400万倍，它是该地区目前最主要的引力。所以要检测分离出一颗或几颗恒星的影响将是一份艰难的任务。
如果虫洞真的在黑洞的事件界限之内，正如一些理论家预测的那样，所有的赌注都将落空-恒星穿过虫洞的引力影响与黑洞产生的引力影响将难以区分。

（黑洞）
但是我们有数据组的天文学家可以用来测试这一点。之前提到的相对论测试是基于一颗名为S0-2，或S2的恒星。两个不同的小组对S2进行了超过25年的观测。我们的仪器变得越来越精密和精确，这意味着进行所描述的探测所需的精度并不是遥不可及。
即使我们确实探测到了恒星轨道上的扰动，那也不一定是决定性的。还需要更多的证据。

图解：虫洞在二维环境的模拟
但如果我们真的想要找到虫洞，我们将需要一个起点，而这篇新论文就描述了这一点。
也就是说，即使虫洞存在，它们也不太可能给我们提供一个整洁的旅行模式。
“即使虫洞是可以穿越的，人类和宇宙飞船也不太可能通过。”斯托伊科维奇说。
“事实上，你需要负能量来保持虫洞打开，而我们不知道如何能做到这一点。要创造一个稳定的大虫洞，你需要魔法。”
相关知识
虫洞（英语：wormhole），又称爱因斯坦-罗森桥（英语：Einstein—Rosen bridge），是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1916年奥地利物理学家路德维希·弗莱姆（Ludwig Flamm）首次提出的概念，1930年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设黑洞与白洞透过虫洞连接，认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。迄今为止，科学家们还没有观察到虫洞存在的证据，一般认为这是由于很难和黑洞相区别。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.天文学名词
translate: 初六
author: sciencealert
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