近代物理技术—虫洞

虫洞——穿越时空星际旅行班级：机械12-1姓名：李文杰学号：1207100110目录①：简介②：来源③：原理④：性质⑤：穿越时空⑥：星际旅行⑦：个人总结简介虫洞（Wormhole），又称爱因斯坦－罗森桥，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30年代由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行，但是截至2014年其存在性尚未确认。简单地说，“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的敞开。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。虫洞也可能是连接黑洞和白洞(一种性质正好与黑洞相反的特殊天体)的时空隧道，所以也叫灰道。•理论上，虫洞是连结白洞和黑洞的多维空间隧道，是无处不在但转瞬即逝的。不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开，也有人假设如果存在一种叫做幻影物质（Phantommatter）的奇异物质的话，因为其同时具有负能量和负质量，因此能创造排斥效应以防止虫洞关闭。这种奇异物质会使光发生偏转，成为发现虫洞的信号，但是这些理论存在过多未经测试的假设，很难令人信服。来源虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中。物理学家在分析白洞解的时候，通过一个爱因斯坦的思想实验，发现宇宙时空自身可以不是平坦的。在不平坦的宇宙时空中，这种结构就意味着黑洞视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合。虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。在这里，虫洞成为一个爱因斯坦—罗森桥，物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞被传送到白洞并且被辐射出去。虫洞没有视界，它只有一个和外界的分界面，虫洞通过这个分界面进行超时空连接。虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接，在这里时空曲率并不是无限大，因而我们可以安全地通过虫洞，而不被巨大的引力摧毁。原理•假设不同时间的空间平面弯曲至平行时，隧道垂直于上下平面（如图）。•假设不同时间的空间无法弯曲至平行时，隧道成“U”型连接空间两任意平面。（如图）另一种原理是黑洞与白洞的联系。黑洞可以产生一个势阱，白洞则可以产生一个反势阱。宇宙是三维的，将势阱看作第四维，那么虫洞就是连接势阱和反势阱的第五维。假如画出宇宙、势阱、反势阱和虫洞的图像，它就像一个克莱因瓶——瓶口是黑洞，瓶身和瓶颈的交界处是白洞，瓶颈是虫洞！性质•利用相对论我们得到了一些十分简单、基本的关于虫洞的描述。虫洞有些什么性质呢？最主要的一个，是相对论中描述的，用来作为宇宙中的高速火车。但是在物体以近光速接近虫洞的时候，在虫洞的周围的能量自然就成为了负的。因而以接近光速的速度可以进入虫洞，而速度离光速太大，那么物体是无论如何也不可能进入虫洞的。这个也就是虫洞的另一个性质之一。穿越时空•如果你现在相信虫洞的存在，或许你可能已经在考虑能否利用虫洞回到过去来一次穿越之旅。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。但你只能看，就像看电影，却无法改变发生的事情，因为时间是线行的，事件就是一个个珠子已经穿好，你无法改变珠子也无法调动顺序时空旅行•或许通过虫洞来进行一场的时空旅行，利用虫洞在平行宇宙中进行穿梭。由于虫洞可以说是空间之间的捷径，在扭曲的空间里若干光年的距离将大大缩短。•通过虫洞，在宇宙之间自由的飞行或许在未来会成为现实。个人总结每个人都会想象出自己的虫洞，在我看来虫洞像河流，通过的物体像船，船顺河而下；虫洞体像一个圆柱形磁铁，强力的类磁力线在入口将通过的物体分解，以波的形式在柱心管道运行，在出口处还原；虫洞像一个圆柱形隧道，通过时间扭曲，把物体吸入里面，进行太空旅行。哥白尼时代的科学是地球是方的，但哥白尼说是圆的，人们相信。科学的态度是什麼？大胆假设，小心求证。世界上没有什么事是不可能的，只是我们的知识和理解能力有限。几十年前还没有人相信黑洞的存在呢。十几年前还没有人相信外星人存在呢。人类的特点是什麼？告诉人们人死了有灵魂，没人相信。如果告诉你人死后，有一种电磁波存在，有一部分人信了。人类最大的弱点就是对自己不理解的事物，首先给予否定的态度。一直有人在否定虫洞的存在，但是我觉得在无法证明的前提下别轻易说“NO”。发自内心地尊重不同观念、观点、理论、学说和假说，决不轻易否定什么，也决不轻易肯定什么。通过一点一滴的科学分析来最终揭开真理的面纱谢谢欣赏