什么是虫洞啊?

什么是虫洞啊?
什么是虫洞啊?

什么是虫洞啊?
宇宙虫洞由阿尔伯特·爱因斯坦提出该理论.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的时空隧道,所以也叫"灰道".
简介 早在19世纪50年代,已有科学家对“虫洞”作过研究,由于当时历史条件所限,一些物理
虫洞
学家认为,理论上也许可以使用“虫洞”,但“虫洞”的引力过大,会毁灭所有进入的东西,因此不可能用在宇宙航行上.
假如说大家都在一个长方形地广场上,左上角设为A,右上角设为B,右下角设为C,左下角设为D.假设长方形的广场上全是建筑物,你的起点是C,终点是A,你无法直接穿越建筑物,那么只能从C到B,再从B到A.再假设假如长方形的广场上什么建筑物都没了,那么你可以直接从C到A,这是对于平面来说最近的路线.但是假如说你进入了一个虫洞,你可以直接从C到A,连原本最短到达的距离也不需要了.这就是所谓的虫洞.但是由于虫洞引力过大,人无法通过虫洞来实现“瞬间移动”的可能,如同超时空转换.
随着科学技术的发展,新的研究发现,“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和,达到稳定“虫洞”能量场的作用.科学家认为,相对于产生能量的“正物质”,“反物质”也拥有“负质量”,可以吸去周围所有能量.像“虫洞”一样,“负质量”也曾被认为只存在于理论之中.不过,目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”.
据科学家猜测,宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”,但很少有直径超过10万公里的,而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求.“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机,可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”.
科学家指出,如果把“负质量”传送到“虫洞”中,把“虫洞”打开,并强化它的结构,使其稳定,就可以使太空飞船通过.
编辑本段来源
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,通过一个阿尔伯特•爱因斯坦的思想实验,发现宇宙时空自身可以不是平坦的.如果恒星形成了黑洞,那么时空在史瓦西半径,也就是视界的地方与原来的时空垂直.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,然后在那里产生一个洞.这个洞可以是黑洞,也可以是白洞.而这个弯曲的视界,就叫做史瓦西喉,它就是一种特定的虫洞.
自从在史瓦西解中发现了虫洞,物理学家们就开始对虫洞的性质发生了兴趣.
虫洞连接黑洞和白洞,在黑洞与白洞之间传送物质.在这里,虫洞成为一个阿尔伯特•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（即阿尔伯特•爱因斯坦—罗森桥）被传送到白洞并且被辐射出去.
虫洞还可以在宇宙的正常时空中显现,成为一个突然出现的超时空管道.理论推出的虫洞还有许多特性,限于篇幅,这里不再赘述.
总之,目前我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少,它们还是神秘的东西,很多问题仍需要进一步探讨.目前天文学家已经间接地找到了黑洞,但白洞、虫洞并未真正发现,还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词.
虫洞也是霍金构想的宇宙期存在的一种极细微的洞穴.美国科学
虫洞
家对此做了深入的研究.目前的宇宙中,“宇宙项”几乎为零.所谓的宇宙项也称为“真空的能量”,在没有物质的空间中,能量也同样存在其内部,这是由爱因斯坦所导入的.宇宙初期的膨胀宇宙,宇宙项是必须的,而且,在基本粒子论里,也认为真空中的能量是自然呈现的.那么,为何目前宇宙的宇宙项变为零呢?柯尔曼说明：在爆炸以前的初期宇宙中,虫洞连接着很多的宇宙,很巧妙地将宇宙项的大小调整为零.结果,由一个宇宙可能产生另一个宇宙,而且,宇宙中也有可能有无数个这种微细的洞穴,它们可通往一个宇宙的过去及未来,或其他的宇宙.
旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞,你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来.这样的黑洞和白洞的组合叫做虫洞.
最后,即使虫洞存在并且是稳定的,穿过它们也是十分不愉快的.贯穿虫洞的辐射（来自附近的恒星,宇宙的微波背景等等）将蓝移到非常高的频率.当你试着穿越虫洞时,你将被这些X射线和伽玛射线烤焦.虫洞的出现,几乎可以说是和黑洞同时的.
编辑本段相关理论
虫洞有几种说法：
一是空间的隧道,就像一个球,你要沿球面走就远了但如果你走的是球里的一条直径就近了,虫洞就是直径
二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.
三是你说的时间隧道,根据爱因斯坦所说的你可以进行时间旅行,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
到现在为止,我们讨论的都是普通“完美”黑洞.细节上,我们讨论的黑洞都不旋转也没有电荷.如果我们考虑黑洞旋转同时/或者带有电荷,事情会变的更复杂.特别的是,你有可能跳进这样的黑洞而不撞到奇点.结果是,旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞,你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来.这样的黑洞和白洞的组合叫做虫洞.
白洞有可能离黑洞十分远；实际上它甚至有可能在一个“不同的宇宙”--那就是,一个时空区域,除了虫洞本身,完全和我们在的区域没有连接.一个位置方便的虫洞会给我们一个方便和快捷的方法去旅行很长一段距离,甚至旅行到另一个宇宙.或许虫洞的出口停在过去,这样你可以通过它而逆着时间旅行.总的来说,它们听起来很酷.
但在你认定那个理论正确而打算去寻找它们之前,你因该知道两件事.首先,虫洞几乎不存在.正如我们上面我们说到白洞时,只因为它们是方程组有效的数学解并不表明它们在自然中存在.特别的,当黑洞由普通物质坍塌形成（包括我们认为存在的所有黑洞）并不会形成虫洞.如果你掉进其中的一个,你并不会从什么地方跳出来.你会撞到奇点,那是你唯一可去的地方.
还有,即使形成了一个虫洞,它也被认为是不稳定的.即使是很小的扰动（包括你尝试穿过它的扰动）都会导致它坍塌.
在史瓦西发现了史瓦西黑洞以后,理论物理学家们对爱因斯坦常方程的史瓦西解进行了几乎半个世纪的探索.包括上面说过的克尔解、雷斯勒——诺斯特朗姆解以及后来的纽曼解,都是围绕史瓦西的解研究出来的成果.我在这里将介绍给大家的虫洞,也是史瓦西的后代.
虫洞在史瓦西解中第一次出现,是当物理学家们想到了白洞的时候.他们通过一个爱因斯坦的思想实验,发现时空可以不是平坦的,而是弯曲的.在这种情况下,我们会十分的发现,如果恒星形成了黑洞,那么时空在史瓦西半径,也就是视界的地方是与原来的时空完全垂直的.在不是平坦的宇宙时空中,这种结构就以为着黑洞的视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合,然后在那里产生一个洞.这个洞可以是黑洞,也可以是白洞.而这个弯曲的视界,叫史瓦西喉,也就是一种特定的虫洞.
自从在史瓦西解中发现了虫洞,物理学家们就开始对虫洞的性质感到好奇.
我们先来看一个虫洞的经典作用：连接黑洞和白洞,成为一个爱因斯坦——罗森桥,将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（即爱因斯坦——罗森桥）被传送到这个白洞的所在,并且被辐射出去.
虫洞示意图
黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接,当然,这种连接无论是如何的将强,它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”.
虫洞不仅可以作为一个连接洞的工具,它还在宇宙的正常时空中出现,成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道.
虫洞没有视界,它有的仅仅是一个和外界的分解面.虫洞通过这个分解面和超空间连接,但是在这里时空曲率不是无限大.就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切,在虫洞的问题中,它就好比是一个四维管道和一个三维的空间相切,在这里时空曲率不是无限大.因而我们现在可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力所摧毁.
编辑本段性质
利用相对论在不考虑一些量子效应和除引力以外的任何能量的时候,我们得到了一些十分简单、基本的关于虫洞的描述.这些描述十分重要,但是由于我们研究的重要是黑洞,而
虫洞是4度空间就在我们身边
不是宇宙中的洞,因此我在这里只简单介绍一下虫洞的性质,而对于一些相关的理论以及这些理论的描述,这里先不涉及.
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,虫洞的第二个重要的性质,也就是量子理论告诉我们的东西又明确的告诉我们：虫洞不可能成为一个宇宙的高速火车.虫洞的存在,依赖于一种奇异的性质和物质,而这种奇异的性质,就是负能量.只有负能量才可以维持虫洞的存在,保持虫洞与外界时空的分解面持续打开.当然,狄拉克在芬克尔斯坦参照系的基础上,发现了参照系的选择可以帮助我们更容易或者难地来分析物理问题.同样的,负能量在狄拉克的另一个参照系中,是非常容易实现的,因为能量的表现形式和观测物体的速度有关.这个结论在膜规范理论中同样起到了十分重要的作用.根据参照系的不同,负能量是十分容易实现的.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.这个也就是虫洞的特殊性质之一.
编辑本段生产机制
自然产生机制
虫洞的自然产生机制有两种：
其一,是黑洞的强大引力能；
其二,是克尔黑洞的快速旋转,其伦斯——梯林效应将黑洞周围的能层中的时空撕开一些小口子.这些小口子在引力能和旋转能的作用下被击穿,成为一些十分小的虫洞.这些虫洞在黑洞引力能的作用下,可以确定它们的出口在那里,但是现在还不可能完全完成,因为量子理论和相对论还没有完全结合.
个人假设
I、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处将通过的物体分解,以波的形式在柱心管道运行,在出口处还原.通过的物体类似一个障碍,造成波的某一部分形变,然后这个形变推移到出口.
可能还涉及到横波、纵波,波的反射、折射、衍射,物质的不均匀、空间的不规则,如同水中气泡般的宇宙空洞.
编辑本段爱因斯坦
简介
爱因斯坦1900年毕业于苏黎世联邦理工学院,入瑞士国籍.1905年获苏黎世大学哲学博士学位.曾在伯尔尼专利局任职,在苏黎世工业大学、布拉格德意志担任大学教授.1913年返德国,任柏林威廉皇帝物理研究所所长和柏林洪堡大学教授,并当选为普鲁士科学院院士.1933年因受纳粹政权迫害,迁居美国,任普林斯顿高级研究所教授,从事理论物理研究,1940年入美国国籍.2009年10月4日,诺贝尔基金会评选“1921年物理学奖得主爱因斯坦”为诺贝尔奖百余年历史上最受尊崇的3位获奖者之一.（其他两位是1964年和平奖得主马丁路德金、1979年和平奖得主德兰修女.）
成长履历
1879年3月14日上午11时30分,爱因斯坦出生在德国乌尔姆市（Ulm, Kingdom of Württemberg, German Empire）班霍夫街135号.父母都是犹太人.父名赫尔曼·爱因斯坦,母亲玻琳.
1881年11月18日,爱因斯坦的妹妹玛雅在慕尼黑出生.
1884年,爱因斯坦对袖珍罗盘着迷.
1885年,爱因斯坦开始学小提琴.
1886年,爱因斯坦在慕尼黑公立学校（Council School）读书；在家里学习犹太教的教规.
1888年,爱因斯坦入路易波尔德高级中学学习.在学校继续受宗教教育,接受受戒仪式.弗里德曼是指导老师.
1889年,在医科大学生塔尔梅引导下,读通俗科学读物和哲学著作.
1891年,自学欧几里德几何学（Euclidean geometry）,感到狂热的喜爱,同时开始自学高等数学. 1892年,开始读康德（Immanuel Kant）的著作. 1895年,自学完微积分（calculus）.
1896年,获阿劳中学毕业证书.10月,进苏黎世联邦工业大学师范系学习物理.爱因斯坦 1899年10月19日,爱因斯坦正式申请瑞士公民权.
1900年8月爱因斯坦毕业于苏黎世联邦工业大学；12月完成论文《由毛细管现象得到的推论》,次年发表在莱比锡《物理学杂志》上并入瑞士籍.
1901年3月21日,取得瑞士国籍.在这一年5－7月完成电势差的热力学理论的论文. 1904年9月,由专利局的试用人员转为正式三级技术员.
1905年3月,发表量子论,提出光量子假说,解决了光电效应问题.4月向苏黎世大学提出论文《分子大小的新测定法》,取得博士学位.5月完成论文《论动体的电动力学》,独立而完整地提出狭义相对性原理,开创物理学的新纪元.
1906年4月,晋升为专利局二级技术员.11月完成固体比热的论文,这是关于固体的量子论的第一篇论文. 1908年10月兼任伯尔尼大学编外讲师.
1909年10月,离开伯尔尼专利局,任苏黎世大学理论物理学副教授.爱因斯坦
1910年10月,完成关于临界乳光的论文.
1912年提出“光化当量”定律.
1913年他返德国,任柏林威廉皇帝物理研究所长和柏林洪堡大学教授,并当选为普鲁士科学院院士. 1914年4月,爱因斯坦接受德国科学界的邀请,迁居到柏林,
8月 即爆发了第一次世界大战.他虽身居战争的发源地,生活在战争鼓吹者的包围之中,却坚决地表明了自己的反战态度.
9月 爱因斯坦参与发起反战团体“新祖国同盟”,在这个组织被宣布为非法、成员大批遭受逮捕和迫害而转入地下的情况下,爱因斯坦仍坚决参加这个组织的秘密活动.
10月 德国的科学界和文化界在军国主义分子的操纵和煽动下,发表了“文明世界的宣言”,为德国发动的侵略战争辩护,鼓吹德国高于一切,全世界都应该接受“真正德国精神”.在“宣言”上签名的有九十三人,都是当时德国有声望的科学家、艺术家和牧师等.就连能斯脱、伦琴、奥斯特瓦尔德、普朗克等都在上面签了字.当征求爱因斯坦签名时,他断然拒绝了,而同时他却毅然在反战的《告欧洲人书》上签上自己的名字.这一举动震惊了全世界.
1915年11月,提出广义相对论引力方程的完整形式,并且成功地解释了水星近日点运动.爱因斯坦 1916年3月,完成总结性论文《广义相对论的基础》.5月提出宇宙空间有限无界的假说.8月完成《关于辐射的量子理论》,总结量子论的发展,提出受激辐射理论.
1917年,列宁领导的苏联社会主义革命胜利后,爱因斯坦热情地支持这个伟大的革命,赞扬这是一次对全世界将有决定性意义的、伟大的社会实验并表示：“我尊敬列宁,因为他是一位有完全自我牺牲精神,全心全意为实现社会正义而献身的人.我并不认为他的方法是切合实际的,但有一点可以肯定：像他这种类型的人,是人类良心的维护者和再造者.”
1921年,爱因斯坦因光电效应研究而获得诺贝尔物理学奖,他的研究推动了量子力学的发展.

图解虫洞
[1]重要贡献
狭义相对论
狭义相对论的创立：早在16岁时,爱因斯坦就从书本上了解到光是以很快速度前进的电磁波,他产生了一个想法,如果一个人以光的速度运动,他将看到一幅什么样的世界景象呢?他将看不到前进的光,只能看到在空间里振荡着却停滞不前的电磁场.这种事可能发生吗?
与此相联系,他非常想探讨与光波有关的所谓以太的问题.以太这个名词源于希腊,用以代表组成天上物体的基本元素.当时的看法是,波的传播要依赖于媒质,因为光可以在真空中传播,传播光波的媒质是充满整个空间的以太,也叫光以太.与此同时,电磁学得到了蓬勃发展,经过麦克斯韦、赫兹等人的努力,形成了成熟的电磁现象的动力学理论——电动力学,并从理论与实践上将光和电磁现象统一起来,认为光就是一定频率范围内的电磁波,从而将光的波动理论与电磁理论统一起来.以太不仅是光波的载体,也成了电磁场的载体.直到19世纪末,人们企图寻找以太,然而从未在实验中发现以太.
爱因斯坦喜欢阅读哲学著作,并从哲学中吸收思想营养,他相信世界的统一性和逻辑的一致性.相对性原理已经在力学中被广泛证明.但在电动力学中却无法成立,对于物理学这两个理论体系在逻辑上的不一致,爱因斯坦提出了怀疑.他认为,相对论原理应该普遍成立,因此电磁理论对于各个惯性系应该具有同样的形式,但在这里出现了光速的问题.光速是不变的量还是可变的量,成为相对性原理是否普遍成立的首要问题.当时的物理学家一般都相信以太,也就是相信存在着绝对参照系,这是受到牛顿的绝对空间概念的影响.19世纪末,马赫在所著的《发展中的力学》中,批判了牛顿的绝对时空观,这给爱因斯坦留下了深刻的印象. 1905年5月的一天,爱因斯坦与一个朋友贝索讨论这个已探索了十年的问题,贝索按照马赫主义的观点阐述了自己的看法,两人讨论了很久.突然,爱因斯坦领悟到了什么,回到家经过反复思考,终于想明白了问题.第二天,他又来到贝索家,说：谢谢你,我的问题解决了.原来爱因斯坦想清楚了一件事：时间没有绝对的定义,时间与光信号的速度有一种不可分割的联系.他找到了开锁的钥匙,经过五个星期的努力工作,爱因斯坦把狭义相对论呈现在人们面前.
相对论认为,光速在所有惯性参考系中不变,它是物体运动的最大速度.由于相对论效应,运动物体的长度会变短,运动物体的时间膨胀.但由于日常生活中所遇到的问题,运动速度都是很低的（与光速相比）,看不出相对论效应.
爱因斯坦在时空观的彻底变革的基础上建立了相对论力学,指出质量随着速度的增加而增加,当速度接近光速时,质量趋于无穷大.他并且给出了著名的质能关系式：E=mc^2,质能关系式对后来发展的原子能事业起到了指导作用.
广义相对论的建立
1907年,爱因斯坦听从友人的建议,提交了那篇著名的论文申请联邦工业大学的编外讲师职位,但得到的答复是论文无法理解.在此期间,爱因斯坦在考虑将已经建立的相对论推广,对于他来说,有两个问题使他不安.第一个是引力问题,狭义相对论对于力学、热力学和电动力学的物理规律是正确的,但是它不能解释引力问题.牛顿的引力理论是超距的,两个物体之间的引力作用在瞬间传递,即以无穷大的速度传递,这与相对论依据的场的观点和极限的光速冲突.第二个是非惯性系问题,狭义相对论与以前的物理学规律一样,都只适用于惯性系.但事实上却很难找到真正的惯性系.从逻辑上说,一切自然规律不应该局限于惯性系,必须考虑非惯性系.狭义相对论很难解释所谓的双生子佯谬,该佯谬说的是,有一对孪生兄弟,哥在宇宙飞船上以接近光速的速度做宇宙航行,根据相对论效应,高速运动的时钟变慢,等哥哥回来,弟弟已经变得很老了,因为地球上已经经历了几十年.而按照相对性原理,飞船相对于地球高速运动,地球相对于飞船也高速运动,弟弟看哥哥变年轻了,哥哥看弟弟也应该年轻了.这个问题简直没法回答.实际上,狭义相对论只处理匀速直线运动,而哥哥要回来必须经过一个变速运动过程,这是相对论无法处理的.正在人们忙于理解相对狭义相对论时,爱因斯坦正在接受完成广义相对论.
1907年,爱因斯坦撰写了关于狭义相对论的长篇文章《关于相对性原理和由此得出的结论》,在这篇文章中爱因斯坦第一次提到了等效原理,此后,爱因斯坦关于等效原理的思想又不断发展.1915年11月,爱因斯坦先后向普鲁士科学院提交了四篇论文,提出了新的看法,证明了水星近日点的进动,并给出了正确的引力场方程.至此,广义相对论的基本问题都解决了,广义相对论诞生了.1916年,爱因斯坦完成了长篇论文《广义相对论的基础》,在这篇文章中,爱因斯坦首先将以前适用于惯性系的相对论称为狭义相对论,将只对于惯性系物理规律同样成立的原理称为狭义相对性原理,并进一步表述了广义相对性原理：物理学的定律必须对于无论哪种方式运动着的参照系都成立.

就是黑洞的意思

一种近似黑洞的物体(说实话它也不属于物体，可能是种现象吧），可以让东西在0秒的时间到达另一个地方（就是相当于光速带动你），其实早在老早以前的《叮当猫》里小叮当的任意门就相当于虫洞，虫洞的概念很简单，就把时间和距离比作一个物体，将中间截取，两端合并就形成了虫洞这一说法。但是霍金的记录片里说过虫洞会产生啸叫（去搜一下你就懂了。。。），啸叫会使得虫洞自身瓦解，所以宇宙中也没有虫洞。还有对于虫洞的一种假设...

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一种近似黑洞的物体(说实话它也不属于物体，可能是种现象吧），可以让东西在0秒的时间到达另一个地方（就是相当于光速带动你），其实早在老早以前的《叮当猫》里小叮当的任意门就相当于虫洞，虫洞的概念很简单，就把时间和距离比作一个物体，将中间截取，两端合并就形成了虫洞这一说法。但是霍金的记录片里说过虫洞会产生啸叫（去搜一下你就懂了。。。），啸叫会使得虫洞自身瓦解，所以宇宙中也没有虫洞。还有对于虫洞的一种假设，就是在两个时空放上虫洞，从一端进入，出来时候时间就会倒退，这一观念被霍金否认，因为如果你通过虫洞到达你出生之前的时代也就是说你在你出生之前就有了你，自然虫洞也就成为了一种悖论。

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