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通過(guò)蟲(chóng)洞進(jìn)行太空旅行聽(tīng)起來(lái)是個(gè)很有趣的想法。誰(shuí)不想擁有能在短時(shí)間內(nèi)跳上船、找到最近的蟲(chóng)洞并到達(dá)遙遠(yuǎn)地方的技術(shù)呢？這一技術(shù)將使太空旅行變得非常容易。當(dāng)然，這個(gè)想法經(jīng)常出現(xiàn)在科幻電影和書(shū)籍中。這些“時(shí)空隧道”可以讓角色在瞬間穿越時(shí)空，而不必?fù)?dān)心物理問(wèn)題。

蟲(chóng)洞是真的嗎？它們可能只是一種文學(xué)手段，讓科幻小說(shuō)情節(jié)繼續(xù)發(fā)展。如果它們確實(shí)存在，它們背后的科學(xué)解釋是什么？答案有點(diǎn)模棱兩可。它們可能是廣義相對(duì)論的直接結(jié)果，廣義相對(duì)論最初是由阿爾伯特·愛(ài)因斯坦在20世紀(jì)初提出的。然而，這并不一定意味著它們存在，也不意味著人們可以乘坐宇宙飛船穿過(guò)它們。為了理解為什么會(huì)出現(xiàn)通過(guò)蟲(chóng)洞可以進(jìn)行太空旅行這一想法，了解一些科學(xué)知識(shí)是很重要的。

蟲(chóng)洞是什么？

蟲(chóng)洞被認(rèn)為是一種穿越時(shí)空，連接空間中兩個(gè)遙遠(yuǎn)點(diǎn)的方式。一些流行小說(shuō)和電影中經(jīng)常會(huì)用到。典型例子如電影《星際穿越》，其中的角色使用蟲(chóng)洞作為通往銀河系遙遠(yuǎn)部分的入口。然而，沒(méi)有觀測(cè)證據(jù)表明它們存在，也沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)證據(jù)表明它們不在某個(gè)地方。關(guān)鍵是要找到它們，然后弄清楚它們是如何工作的。

穩(wěn)定蟲(chóng)洞存在的一種方式是由某種外來(lái)物質(zhì)創(chuàng)造和支持。說(shuō)起來(lái)容易，但是這種奇異的材料是什么呢？制作蟲(chóng)洞需要什么特殊屬性？從理論上講，這種“蟲(chóng)洞物質(zhì)”必須具有“負(fù)”質(zhì)量。這就是它聽(tīng)起來(lái)的樣子：具有負(fù)值的物質(zhì)，而不是普通的、具有正值的物質(zhì)。這也是科學(xué)家們從未見(jiàn)過(guò)的現(xiàn)象。

蟲(chóng)洞有可能利用這種奇異的物質(zhì)自發(fā)地出現(xiàn)。但是，還有另一個(gè)問(wèn)題——沒(méi)有任何東西可以支撐它們。因此，它們會(huì)立刻坍縮。對(duì)于當(dāng)時(shí)碰巧經(jīng)過(guò)這里的任何船只來(lái)說(shuō)，都不是較好的選擇。

黑洞和蟲(chóng)洞

如果自發(fā)的蟲(chóng)洞不可行，有沒(méi)有其他方法來(lái)創(chuàng)造它們？理論上說(shuō)可以。這要感謝黑洞，它們與一種被稱為愛(ài)因斯坦-羅森橋的現(xiàn)象有關(guān)。蟲(chóng)洞本質(zhì)上是由黑洞的時(shí)空扭曲造成的。具體地說(shuō)，它必須是史瓦西黑洞（史瓦西黑洞就是所謂的“尋常黑洞”。它是直接由較大的恒星演化而來(lái)的。恒星到晚期時(shí)核燃料消耗殆盡，輻射壓（光壓）急劇減弱，星體在其自身引力的作用下坍縮。若質(zhì)量（指原恒星的質(zhì)量）大于3倍的太陽(yáng)，其產(chǎn)物就是黑洞。在宇宙空間里，此類黑洞具多數(shù)，其最大質(zhì)量一般不超過(guò)50.2倍的太陽(yáng)），它的質(zhì)量是靜態(tài)（不變）的，不旋轉(zhuǎn)，沒(méi)有電荷。

那么，這是怎么做到的呢？本質(zhì)上說(shuō)，當(dāng)光落入黑洞時(shí)，它會(huì)穿過(guò)蟲(chóng)洞，然后從另一邊通過(guò)一個(gè)被稱為白洞的物體逸出。白洞類似于黑洞，但它不是吸進(jìn)物質(zhì)，而是排斥物質(zhì)。光會(huì)以光速?gòu)陌锥吹摹俺隹凇北患铀伲顾蔀橐粋€(gè)明亮的物體，因此有了“白洞”一詞。

當(dāng)然，這一想法很快被現(xiàn)實(shí)打了臉：一開(kāi)始就試圖穿過(guò)蟲(chóng)洞是不現(xiàn)實(shí)的。這是因?yàn)檫@段旅程需要墜入黑洞，這是一種非常致命的經(jīng)歷。任何經(jīng)過(guò)視界的東西都會(huì)被拉伸和擠壓，包括生命在內(nèi)。簡(jiǎn)單地說(shuō)，在這樣的旅行中是不可能生存下來(lái)的。

克爾奇點(diǎn)和可穿越蟲(chóng)洞

還有另一種情況，克爾黑洞可能會(huì)產(chǎn)生蟲(chóng)洞。它看起來(lái)會(huì)與天文學(xué)家認(rèn)為構(gòu)成黑洞的普通“奇點(diǎn)”大不相同。克爾黑洞會(huì)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，有效地平衡巨大的引力和奇點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。

因?yàn)楹诙吹闹虚g是“空”的，所以人們有可能穿過(guò)那個(gè)點(diǎn)。環(huán)中間的扭曲時(shí)空可以作為蟲(chóng)洞，允許旅行者穿越到空間的另一個(gè)點(diǎn)。這個(gè)點(diǎn)也許在宇宙的另一端，或者在另一個(gè)宇宙中?？藸柶纥c(diǎn)比其他蟲(chóng)洞有明顯的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)樗鼈儾恍枰褂猛鈦?lái)的“負(fù)質(zhì)量”來(lái)保持穩(wěn)定。然而，這些還沒(méi)有被觀察到，只存在于理論中。

我們哪天可以用蟲(chóng)洞？

撇開(kāi)蟲(chóng)洞機(jī)制的技術(shù)方面不說(shuō)，即使有一些物理基礎(chǔ)的支持，或者說(shuō)如果蟲(chóng)洞確實(shí)存在，也很難說(shuō)人們是否能夠?qū)W會(huì)使用它們。另外，人類甚至還沒(méi)有星際飛船，所以想辦法利用蟲(chóng)洞旅行真的是本末倒置。

還有一個(gè)明顯的安全問(wèn)題。在這一點(diǎn)上，沒(méi)有人確切地知道在蟲(chóng)洞里面會(huì)發(fā)生什么。我們也不知道蟲(chóng)洞能把飛船送到哪里。它可能在我們自己的星系，也可能在遙遠(yuǎn)的宇宙的某個(gè)地方。另外，還有些事情值得思考。如果蟲(chóng)洞把飛船從我們的星系帶到數(shù)十億光年之外的另一個(gè)星系，那就需要考慮整個(gè)時(shí)間問(wèn)題。蟲(chóng)洞能瞬間傳送嗎？如果是這樣，我們什么時(shí)候才能到達(dá)那遙遠(yuǎn)的彼岸？旅行是否忽略了時(shí)空的膨脹？

因此，雖然蟲(chóng)洞存在并作為穿越宇宙的入口是可能的，但人們要想找到方法應(yīng)用蟲(chóng)洞的可能性是相當(dāng)小的。

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作者: thoughtco/Carolyn Collins Petersen

FY: 董美慧

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