时空构造中的虫洞或隧道一旦有,单个光子滑落到隧道中,虫洞就会瞬间关闭。

但是,如果问题出在我们想象中的虫洞还不够怪异吗?

一项新研究表明,稳定虫洞的秘诀是使它们看起来很完美。通过对虫孔进行整形,使其不是一个完美的球形,我们也许可以使该隧道保持足够长的时间来穿过。唯一的收获是,所说的虫洞必须非常小。

虫洞(如果存在的话)将使您从A点到某些遥远的B点,而不必为从A点到B点的所有艰苦旅行而烦恼。它们是捷径。看到数百万光年远的一颗星星吗?如果您有一个虫洞将您连接到该恒星,则只需几分钟即可到达。这些都是在科幻电影当中能看到的。

但是虫洞不只是我们想象中的虚构人物,其目的是消除星际旅行的所有无聊大部分时间。它们源于爱因斯坦广义相对论数学,这是我们对引力如何工作的现代理解。用这种语言,物质和能量使时空结构弯曲和扭曲。作为响应,时空的弯曲和扭曲告知物质如何移动。

因此,在虫洞方面,您只需要问自己:是否有可能以扭曲的方式弯曲时空,使其自身折叠起来,从而在两个原本遥远的点之间形成一条短距离的隧道?

答案是在1970年代发现的,令人惊讶。虫洞是完全可能的,并且可以在广义相对论的框架内进行。

虫洞非常不稳定,因为虫洞本质上是由两个彼此接触的黑洞组成,它们以奇异点相连以形成隧道。 但是奇点是个坏消息:它们是无限密度的点。它们被称为事件视界的区域包围,这是宇宙中的单向障碍。如果您跨越黑洞的事件视界,您将永远无法逃脱。

为了克服此问题,虫洞的入口必须在事件范围之外。这样,您就可以遍历虫洞而不会陷入事件视界并且永远不会逃脱。

但是,一旦您进入这样一个虫洞,就会发现周围实在有太多的物质在堆积,而您的存在也会使虫洞隧道变形,使其自身塌陷,像张紧的橡皮筋一样迅速闭合,留下两个孤立的黑色在空间上分开的洞(大概是尸体的零星散布在可观察的宇宙中)。

事实证明,有一种方法可以使虫洞入口远离事件范围,并使其足够稳定,以使您能够通过。一招:解决方案需要存在负质量的材料。负质量就像正常质量。而且,如果您在一个点上收集到足够的负质量,则可以用它来打开虫洞。

但是据我们所知,不存在负质量的物质。我们没有证据,如果确实存在,它将违反宇宙的许多定律,例如惯性和动量守恒。例如,如果您踢了一个负质量的球,它将向后飞。如果将负质量物体放置在正质量物体旁边,而不是吸引它们,它们会互相排斥,立即彼此加速到无穷远。由于负质量似乎在宇宙中是行不通的,因此乍一看似乎宇宙中也不太可能存在虫洞。

但是那个虫洞的故事依赖于广义相对论的数学,就像我说的那样,这是我们目前对重力是如何工作的理解。

也就是说,我们目前对引力的工作方式还不完全了解。

我们知道,广义相对论并不能描述宇宙中所有的引力相互作用,因为当重力在小尺度上变得非常强时(例如,黑洞内部的奇异点),它就会崩溃。为了解决这些情况,我们需要转向引力的量子理论,这将使我们对亚原子粒子世界的理解与对引力的更大规模的理解相融合。而且,这是我们所没有的,因为每次我们尝试将它们拼凑在一起时,它都会变得毫无意义。

但是,我们仍然对量子引力的工作方式有一些线索,我们学到的越多,我们对虫洞的潜在可行性的理解就越多。对重力的新的和改进的了解可能表明您根本不需要负质量的物质,而且稳定,可穿越的虫洞是可以的。

伊朗德黑兰大学的一对理论家向预印本数据库arXiv发布了有关虫洞的新研究。他们应用了一些技术,使他们能够研究量子力学如何改变标准广义相对论。他们发现,可以允许在没有负质量物质的情况下允许穿越虫洞,但前提是入口必须从纯球体中伸出一点。

虽然结果很有趣,但有一个陷阱。这些假设的可穿越虫洞很小。如,非常小。虫洞最多比普朗克长度大30%,即1.61 x 10 ^ -35米。这意味着旅行者不能比那个更大。

虽然有限,这些都还在在理论当中!

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