時間旅行和蟲洞：物理學家基普索恩的最瘋狂的理論！

　　作爲藝術家利用蟲洞穿越太空的解釋，索恩啓動了科學家們對是否可能進行蟲洞旅行的認真討論。

　　將真正的科學帶入電影“星際”的物理學家基普·索恩（Kip Thorne）有一段歷史，他們提出的想法聽起來像科幻小說。我們收集了索恩最令人心碎的三個理論 - 其中至少有一個可能最近得到了證實。

　　星際穿越蟲洞

　　期待從一顆星旅行到另一顆星，但是不希望這次旅行需要數萬年的歷程？如何使用蟲洞？蟲洞在1916年首次被理論化（雖然它們當時沒有被稱爲），它們源自愛因斯坦的相對論方程。蟲洞通過一種較高維度的隧道連接空間中的兩個點。進入蟲洞一端的物體幾乎會立即出現在另一端，即使開口被數萬英里的距離分開。

　　在20世紀80年代，加州理工學院名譽理論物理學教授索恩在物理學家中開始了一個關於物體（如宇宙飛船）是否可以通過蟲洞進行物理穿越的認真討論。換句話說，物理定律是否禁止它？或者，憑藉無限的資源和知識，文明是否可以建造一個蟲洞並將其用作宇宙公路？

　　包括索恩在內的物理學家在這個問題上取得了一些進展。科學家們在20世紀80年代之前就已經知道，如果蟲洞存在，它們會在任何東西（甚至是光線）從一個開口傳遞到另一個開口之前蒸發掉。因此，通過蟲洞送東西需要一種由“異國情調”製成的腳手架來保持蟲洞打開。

　　此外，旅行中的蟲洞可能需要人工建造，因爲沒有確鑿證據證明它們是天然存在的。

　　“我們看到宇宙中沒有任何物體隨着年齡的增長而成爲蟲洞，”索恩在他的新書“星際科學”中寫道。相比之下，科學家們看到大量恆星最終會坍塌形成黑洞。宇宙中存在非常非常小的蟲洞，稱爲“量子泡沫”，宇宙中可能存在也可能不存在。

　　索恩關於星際穿越蟲洞的可能性的問題仍然沒有答案。但目前，他說，蟲洞旅行可能只會出現在科幻小說中。

　　時光旅行的蟲洞

　　當索恩開始考慮蟲洞可能用於太空旅行的可能性時，他意識到它們也可以用於時間旅行。

　　在他1994年的着作“黑洞和時間扭曲”中，索恩提出了一個思想實驗：他說他得到了一個小蟲洞，它連接着空間中的兩個點，就好像它們沒有任何距離一樣。。

　　索恩帶着他的蟲洞，把一端放在他的起居室裏，另一端放在停在前院的宇宙飛船上。索恩的妻子卡羅利（Carolee）在飛船上跳躍，準備旅行。然而，兩人不必說再見，因爲無論Coralee走多遠，他們都可以通過蟲洞看到對方。他們甚至可以牽着手，好像是通過敞開的門口。

　　Carolee啓動了宇宙飛船，駛入太空並以光速行駛了六個小時。然後，她轉身回家，以相同的速度旅行 - 往返12小時。索恩看着蟲洞，發現這次旅行。他看到Coralee從她的旅行回來，降落在前面的草坪上，離開宇宙飛船前往房子。

　　但當索恩在他自己的世界中看着窗外時，他的前草坪是空的。Coralee沒有回來。因爲她以光速旅行，時間對她來說減慢了：對她來說，12小時的時間是索恩回到地球上的10年。

　　現在，當索恩和科拉利牽着手穿過蟲洞時，他們每個人都會及時出行。Coralee離開後10年就降落在地球上，在那裏她會遇到10歲的索恩。但她仍然可以通過蟲洞到達並找到距離我們只有12個小時的索恩。索恩可以穿過蟲洞，發現自己未來10年，或者他未來的自我可以退回到過去10年。

　　索恩的想法是一個思想實驗，旨在回答一個更大的問題：時間旅行是否被宇宙定律所禁止？科學家們知道時間在高速下移動得更慢（儘管以光速行進實際上會殺死一個人）或者在高重力區域。（這是在電影“星際”中描繪的，當時間在繞着黑洞運行的行星上移動得更慢。）因此，“未來”旅行並不是禁止的。

　　但落後時間旅行仍未解決。史蒂芬霍金堅決表示，物理定律將阻止落後時間旅行。索恩在“星際科學”中寫道，答案在於比科學家目前所理解的更先進的物理學。

　　恆星內的一顆星

　　在不久的將來，科學家們可能至少證明了索恩的一個狂野理論：一顆恆星可以在另一顆恆星內部居住。

　　1975年，索恩和他的同事安娜Zytkow提出，一顆非常小而密集的恆星可能會落入一顆非常大的瀰漫恆星並繼續生存（而不是以兩者的破壞或合併結束）。10月，其他研究人員宣佈，他們已經發現了他們認爲是第一個檢測到的第一個Thorne-Zytkow物體（ZTO）。

　　這顆巨大的瀰漫恆星將是一顆紅巨星：一顆接近其燃料供應結束的恆星，因而開始膨脹。科學家表示，一顆足以形成TZO的紅巨星的直徑將達到土星軌道的大小。

　　一個TZO看起來非常像一個普通的紅色巨人，但它的核心將是一顆中子星：當一顆巨大的恆星停止燃燒和爆炸時產生的一個非常緻密的物體（一茶匙中子星材料重達10億噸），剩下的材料坍塌了。中子星不能在紅巨星內部形成，所以它必須在外面形成然後落入。

　　Thorne和Zytkow表明，如果實際發生這種奇怪的合併，它將創造出一種獨特的恆星烤箱。

　　索恩在一次採訪中說：“在中子核心周圍會有一層燃燒材料的外殼，它會在燃燒時產生新的元素。”“對流，恆星內部的熱氣體循環將直接進入燃燒的殼體，並在燃燒完成之前將燃燒的產物一直帶到恆星表面。”Thorne研究生Garrett Biehle的後續工作表明，ZTO生產高含量的元素銣，鉬和鋰。這種活動不同於正常的紅巨星，使天文學家能夠根據其化學特徵識別ZTO。