宇宙間的“高速隧道”，速度比光速還“快”，可以直達(dá)宇宙邊緣 星際旅行一直是科幻電影的主角，哎？怎么感覺這句話在往期的文章中說過？其實(shí)，本文中的“背景知識(shí)”的確已經(jīng)被我們討論過許多次了， 比如絕對無法超越的光速、只存在理論中的曲速飛船等等 。

不過，今天我們要來探討的內(nèi)容，雖然與上面這些概念有千絲萬縷的關(guān)系，但它依然擁有十分特殊的地位，并且十分有趣。

(資料圖片)

1915年，愛因斯坦發(fā)表了足以奠定自己在物理學(xué)的地位的 廣義相對論 。

在廣義相對論中，愛因斯坦用幾何語言，將時(shí)空曲率和物質(zhì)及輻射的能量與動(dòng)量聯(lián)系在一起。

這就是著名的 愛因斯坦場方程， 場方程將引力定義為一種 幾何效應(yīng) ， 時(shí)空產(chǎn)生的曲率則取決于 物質(zhì)的能量動(dòng)量張量 。簡單來說，在愛因斯坦構(gòu)建的新的世界觀中，引力有了完全不同的定義。

曲率是描述時(shí)空彎曲的程度，也就是說，在愛因斯坦看來 ，引力，成了一種有質(zhì)量和能量的物質(zhì)對周圍時(shí)空產(chǎn)生的影響 。

質(zhì)量越大的物體，使時(shí)空彎曲的程度就會(huì)越大，引力也就會(huì)越大。

愛因斯坦 場方程 搭配上 測地線方程 ，就可以求出 物體在重力場中的運(yùn)動(dòng)軌跡 ，這和電磁學(xué)類似，運(yùn)用麥克斯韋方程組和勞倫茲力方程，我們就能知道電粒子在電磁場中是如何運(yùn)動(dòng)的。

由于我們不知道真正的時(shí)空形狀， 假設(shè)它是球?qū)ΨQ的，那么愛因斯坦場方程就能找到精確解 ， 蟲洞，就是它的一個(gè)特殊解 。

蟲洞

在許多科幻影視作品和小說中，蟲洞和曲速飛船一樣，是實(shí)現(xiàn)星際穿越的一種方法。 曲速飛船 是打造一個(gè)像泡泡一樣的空間， 實(shí)現(xiàn)空間翹曲 ，那么 蟲洞 就是 在時(shí)空中不同點(diǎn)之間打穿一條“高速隧道”，直接經(jīng)由隧道實(shí)現(xiàn)“傳送” 。

因?yàn)橄x洞本身就是對場方程的一個(gè)特殊解， 它與廣義相對論對時(shí)空的認(rèn)識(shí)和預(yù)言并不相悖 。理論上，一個(gè)蟲洞就可以連接10億光年這樣的超遠(yuǎn)距離，也可以僅僅穿越幾米，而且蟲洞不僅 可以在不同的宇宙空間中穿梭 ，它在理論上 甚至可以實(shí)現(xiàn)在 不同的時(shí)間點(diǎn) 上旅行 。

1991年，物理學(xué)家大衛(wèi)·多伊奇通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，虛擬粒子在蟲洞時(shí)間機(jī)器中循環(huán)的破壞性正反饋回路是不可能的。

也就是說，當(dāng)你在未來的時(shí)間點(diǎn)啟動(dòng)蟲洞希望回到過去時(shí)， 你無法回到自己宇宙的過去，只能回到另一個(gè)平行宇宙 ，也就是說，具有極短時(shí)間跳躍的蟲洞時(shí)間機(jī)器， 其實(shí)是兩個(gè)平行宇宙之間的橋梁 。

1995年，物理學(xué)家馬特·維瑟提出，如果在早期宇宙中生成負(fù)質(zhì)量的宇宙弦， 宇宙中可能存在許多蟲洞 。

如何打造和穿越蟲洞？

卡西米爾效應(yīng) 指出，在量子場論中， 允許空間中出現(xiàn)能量在給定點(diǎn)為負(fù)的狀態(tài) ，這讓 穩(wěn)定穿越蟲洞 具有一定的可行性。

根據(jù) ER=EPR猜想 ， 兩個(gè)量子糾纏的粒子彼此之間的連結(jié)是一個(gè)蟲洞 ，這是目前科學(xué)家已知的蟲洞 自然形成 的唯一過程。

假設(shè)宇宙大爆炸時(shí)出現(xiàn)了微小蟲洞，那么它或許已經(jīng)跟隨宇宙的膨脹，成了宇宙中的 宏觀存在 。

但是，可惜的是，即使它理論存在且有些物理學(xué)家認(rèn)為人工可以開啟蟲洞，但截至目前， 沒有人真的在茫茫宇宙中找到一個(gè)蟲洞 。

許多科學(xué)家假設(shè)，蟲洞 只是第四空間維度的投影 ，它或許是一個(gè)比我們?nèi)祟惛叩枚嗟木S度的產(chǎn)物，以至于就算它在宇宙中存在，我們也沒有能力發(fā)現(xiàn)它。