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蟲(chóng)洞或成為連接多維宇宙通道 時(shí)空旅行未來(lái)將實(shí)現(xiàn)

本文作者:科技訊 2014-12-04
根據(jù)科學(xué)家的最新研究,在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中,穿越到未來(lái)是有可能的,這無(wú)可爭(zhēng)議。事實(shí)上,物理學(xué)家通過(guò)操縱類(lèi)似電子的微小粒子——μ介子周?chē)囊?,已?jīng)實(shí)現(xiàn)了發(fā)送這些粒子至未來(lái)。但這并不是說(shuō)這種科技將人類(lèi)發(fā)送至未來(lái)100年將很快實(shí)現(xiàn)……

12月3日消息,據(jù)外國(guó)媒體報(bào)道,日前,根據(jù)科學(xué)家的最新研究,在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中,穿越到未來(lái)是有可能的,這無(wú)可爭(zhēng)議。事實(shí)上,物理學(xué)家通過(guò)操縱類(lèi)似電子的微小粒子——μ介子周?chē)囊?,已?jīng)實(shí)現(xiàn)了發(fā)送這些粒子至未來(lái)。但這并不是說(shuō)這種科技將人類(lèi)發(fā)送至未來(lái)100年將很快實(shí)現(xiàn)。

然而,科學(xué)家對(duì)穿越回過(guò)去則知之甚少。即便如此,美國(guó)奧斯汀地球科技國(guó)際高級(jí)研究所的天體物理學(xué)家艾瑞克·W·戴維斯(Eric W. Davis)認(rèn)為這仍然是可能的。他表示,穿越過(guò)去所需要的僅僅是一個(gè)蟲(chóng)洞,后者是相對(duì)論里預(yù)測(cè)的穿越時(shí)空的理論通道?!袄每纱┰较x(chóng)洞,你能穿越到過(guò)去或者未來(lái)。”

蟲(chóng)洞在哪里?

蟲(chóng)洞從未被證實(shí)過(guò)存在,即使發(fā)現(xiàn)了蟲(chóng)洞,它們很可能非常小以至于一個(gè)人都裝不下,更別說(shuō)星際飛船。即便如此,戴維斯發(fā)表在美國(guó)航空航天學(xué)會(huì)期刊上的文章,提出了利用時(shí)光機(jī)器和蟲(chóng)洞或可能穿越回過(guò)去。

廣義相對(duì)論理論和量子理論似乎都提供了沿著物理學(xué)家所謂的“封閉類(lèi)似時(shí)間曲線(xiàn)”,或者切斷時(shí)間和空間的通道——也即時(shí)間機(jī)器旅行的好幾種可能性。事實(shí)上,戴維斯表示,科學(xué)家目前對(duì)物理學(xué)定律的理解促使了時(shí)光機(jī)器的出現(xiàn),后者提供了大量的時(shí)空幾何學(xué)解決方案,展示了時(shí)空傳說(shuō)以及/或者時(shí)空機(jī)器的特性。

例如,蟲(chóng)洞能夠讓一艘宇宙飛船以超光速的速度從一個(gè)點(diǎn)穿越到另一個(gè)點(diǎn)。這是因?yàn)橛钪骘w船通過(guò)蟲(chóng)洞穿越了時(shí)空的捷徑,從而比光更快到達(dá)目的地。同時(shí),它并沒(méi)有違反所謂的宇宙光速極限定律,因?yàn)槭聦?shí)上宇宙飛船從未以超光速行駛。

理論上來(lái)說(shuō),蟲(chóng)洞不僅可以切割空間,還能切割時(shí)間。“在我們的物理學(xué)二維時(shí)空里,時(shí)光機(jī)器是不可避免的?!贝骶S斯在文中這樣寫(xiě)道?!翱纱┰较x(chóng)洞(對(duì)蟲(chóng)洞的預(yù)測(cè))將孵化大量對(duì)時(shí)光機(jī)器的后續(xù)研究?!?/span>

然而,戴維斯補(bǔ)充說(shuō)道,將蟲(chóng)洞變成時(shí)光機(jī)器并非易事。這是因?yàn)楦鶕?jù)廣義相對(duì)論,一旦創(chuàng)造了蟲(chóng)洞,它的一端或兩端將需要通過(guò)時(shí)間加速到達(dá)既定位置。

面臨的挑戰(zhàn)

至于物理學(xué)法則是如何阻止通過(guò)蟲(chóng)洞進(jìn)行時(shí)空旅行的,目前存在好幾種理論。“我們不僅假定在我們有生之年里(穿越回過(guò)去)是不可能的,還假定當(dāng)完全理解了物理學(xué)定律后,后者會(huì)將其完全排除?!?美國(guó)俄亥俄州克里夫蘭市歐柏林大學(xué)的天體物理學(xué)家羅伯特·歐文(Robert Owen)這樣說(shuō)道。歐文專(zhuān)門(mén)研究黑洞和引力理論。

根據(jù)科學(xué)家目前的理解,保持蟲(chóng)洞穩(wěn)定以實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿梭需要大量的外來(lái)物質(zhì),而科學(xué)家對(duì)后者的理解非常有限。廣義相對(duì)論無(wú)法解釋外來(lái)物質(zhì)——根據(jù)廣義相對(duì)論,外來(lái)物質(zhì)并不存在。但外來(lái)物質(zhì)的確是存在的,這就是量子理論所研究的地方。和廣義相對(duì)論一樣,量子理論是解釋宇宙的系統(tǒng),相當(dāng)于科學(xué)家觀測(cè)宇宙的一個(gè)透鏡。

然而,科學(xué)家觀測(cè)到的外來(lái)物質(zhì)數(shù)量極其少——完全不夠打開(kāi)一個(gè)蟲(chóng)洞。物理學(xué)家必須找到產(chǎn)生大量外來(lái)物質(zhì)的方法,如果他們希望實(shí)現(xiàn)這種準(zhǔn)超光速旅行,引申開(kāi)來(lái)也就是時(shí)空旅行。此外,其它物理學(xué)家利用量子力學(xué)假定通過(guò)蟲(chóng)洞時(shí)空旅行將創(chuàng)造某種量子逆反應(yīng)。

在量子逆反應(yīng)里,將蟲(chóng)洞變成時(shí)光機(jī)器將產(chǎn)生大量能量堆積,最終在蟲(chóng)洞被用作時(shí)間機(jī)器之前將其摧毀。然而,用于計(jì)算量子逆反應(yīng)的數(shù)學(xué)模型只考慮了一維時(shí)空?!拔曳浅W孕?,因?yàn)?廣義相對(duì)論)理論尚未失敗,因此它預(yù)測(cè)的時(shí)空機(jī)器、彎曲驅(qū)動(dòng)和蟲(chóng)洞仍然有效且可以測(cè)試,無(wú)論量子理論對(duì)這些客體的描述如何?!?/span>

這論證了時(shí)空旅行理論中的關(guān)鍵問(wèn)題之一:物理學(xué)家將他們的論證根植于廣義相對(duì)論或者量子理論,而這兩種理論都是不完整且無(wú)法全部包含整個(gè)復(fù)雜神秘的宇宙。

在物理學(xué)家研究出時(shí)空旅行之前,他們必須尋找一種合適的方法調(diào)和廣義相對(duì)論和量子理論,以形成引力的量子理論。這種理論將作為進(jìn)一步研究時(shí)空旅行的基礎(chǔ)。因此,歐文辯論稱(chēng)現(xiàn)在還無(wú)法確定時(shí)空旅行是否可能。

“基于蟲(chóng)洞的時(shí)空機(jī)器觀點(diǎn)考慮了廣義相對(duì)論,但它卻忽視了量子力學(xué),”歐文補(bǔ)充說(shuō)道?!叭欢?,在計(jì)算中考慮量子理論則展示了時(shí)空機(jī)器似乎并非是我們所預(yù)想的那種方式?!?/span>

戴維斯相信,從理論的角度看,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有關(guān)時(shí)間機(jī)器所需要的一切,他呼吁物理學(xué)家將關(guān)注點(diǎn)集中在超光速旅行上?!俺怯腥艘呀?jīng)制造出了蟲(chóng)洞或者彎曲驅(qū)動(dòng),否則有關(guān)時(shí)空機(jī)器并沒(méi)有什么值得激動(dòng)的。”實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)需要普遍接受的量子引力理論,這是一項(xiàng)巨大的挑戰(zhàn),所以人們現(xiàn)在還是不要急著制定時(shí)空旅行計(jì)劃。

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