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蟲洞(Wormhole),又稱愛因斯坦-羅森橋,是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。蟲洞是1930年代由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設的,認為透過蟲洞可以做瞬時間的空間轉移或者做時間旅行。截至2012年其存在性尚未確認。

1 蟲洞 -理論

蟲洞蟲洞

一是空間的隧道,就像一個球,你要沿球面走就遠了,但如果你走的是球里的一條直徑就近了,蟲洞就是直徑。

二是黑洞與白洞的聯繫。黑洞可以產生一個勢阱,白洞則可以產生一個反勢阱。宇宙是三維的,將勢阱看作第四維,那麼蟲洞就是連接勢阱和反勢阱的第五維。假如畫出宇宙、勢阱、反勢阱和蟲洞的圖像,它就像一個克萊因瓶——瓶口是黑洞,瓶身和瓶頸的交界處是白洞,瓶頸是蟲洞。

三是時間隧道,根據愛因斯坦所說的你可以進行時間旅行,但你只能看,就像看電影,卻無法改變發生的事情,因為時間是線行的,事件就是一個個珠子已經穿好,你無法改變珠子也無法調動順序。

2 蟲洞 -產生

蟲洞蟲洞

1、是黑洞的強大引力能;

2、是克爾黑洞的快速旋轉,其倫斯—梯林效應將黑洞周圍的能層中的時空撕開一些小口子。這些小口子在引力能和旋轉能的作用下被擊穿,成為一些十分小的蟲洞。這些蟲洞在黑洞引力能的作用下,可以確定它們的出口在那裡,但是現在還不可能完全完成,因為量子理論和相對論還沒有完全結合。

3 蟲洞 -假設

1、蟲洞像河流,通過的物體像船,船順河而下;

2、蟲洞體像一個圓柱形磁鐵,強力的類磁力線在入口處將通過的物體分解,以波的形式在柱心管道運行,在出口處還原。通過的物體類似一個障礙,造成波的某一部分形變,然後這個形變推移到出口。

3、可能還涉及到橫波、縱波,波的反射、折射、衍射,物質的不均勻、空間的不規則,如同水中氣泡般的宇宙空洞。

4 蟲洞 -性質

蟲洞:負能量-宇宙模型圖蟲洞:負能量-宇宙模型圖

1、蟲洞的性質是相對論中描述的,用來作為宇宙中的高速火車。

2、蟲洞的第二個重要的性質,也就是量子理論提出的:蟲洞不可能成為一個宇宙的高速火車。

蟲洞的存在,依賴於一種奇異的性質和物質,而這種奇異的性質,就是負能量。只有負能量才可以維持蟲洞的存在,保持蟲洞與外界時空的分解面持續打開。狄拉克在芬克爾斯坦參照系的基礎上,發現了參照系的選擇可以幫助我們更容易或者難地來分析物理問題。同樣的,負能量在狄拉克的另一個參照系中,是非常容易實現的,因為能量的表現形式和觀測物體的速度有關。這個結論在膜規範理論中同樣起到了十分重要的作用。根據參照系的不同,負能量是十分容易實現的。在物體以近光速接近蟲洞的時候,在蟲洞的周圍的能量自然就成為了負的。因而以接近光速的速度可以進入蟲洞,而速度離光速太大,那麼物體是無論如何也不可能進入蟲洞的。這個也就是蟲洞的特殊性質之一。

蟲洞蟲洞

3、在暴躁的量子理論中,蟲洞的性質又有了十分重要的變化。在黑洞中的蟲洞,也就是史瓦西喉和奇點周圍形成的子宇宙。黑洞周圍的量子真空漲落在黑洞巨大引力的作用下,會被黑洞的引力能「喂」大,成為十分的能量輻射。這種能量會毫不留情地將一切形式的蟲洞摧毀。

在沒有黑洞包圍的蟲洞中,由於同樣的沒有黑洞巨大引力的「餵養」,蟲洞本身也不可能開啟太久。蟲洞有很大幾率被隨機打開,但是有更大的幾率突然消失。蟲洞打開的時間十分短,僅僅是幾個普朗克時間。在如此短的「壽命」中,即使是光也不可能走完蟲洞的一半旅途,而在半路由於蟲洞的消失而在整個時空中消失,成為真正的四維時空組旅行者。

而且,在沒有物體通過蟲洞的時候,蟲洞還比較「長壽」,而一旦有物體進入了蟲洞,如果這個物體是負能量的,那麼還好,蟲洞會被撐開;但是如果物體是正能量的,那麼蟲洞會在自己「自然死亡」以前就「滅亡」掉。而在宇宙中,幾乎無時無刻不存在能量輻射通過宇宙的每一個角落,而這些輻射都是正能量的,因此幾乎可以肯定,在自然情況下是不存在蟲洞的。

4、即使蟲洞存在並且是穩定的,穿過它們也是十分不愉快的。貫穿蟲洞的輻射(來自附近的恆星,宇宙的微波背景等等)將藍移到非常高的頻率。當你試著穿越蟲洞時,你將被這些X射線和伽瑪射線烤焦。

物理學家一直認為,蟲洞的引力過大,會毀滅所有進入它的東西,因此不可能用在宇宙旅行之上。黑洞和黑洞之間也可以通過蟲洞連接,當然,這種連接無論是如何的將強,它還是僅僅是一個連通的「宇宙監獄」。蟲洞不僅可以作為一個連接洞的工具,它還開宇宙的正常時空中出現,成為一個突然出現在宇宙中的超空間管道。

蟲洞的存在,依賴於一種奇異的性質和物質,而這種奇異的性質,就是負能量。只有負能量才可以維持蟲洞的存在,保持蟲洞與外界時空的分解面持續打開。

根據參照系的不同,負能量是十分容易實現的。在物體以近光速接近蟲洞的時候,在蟲洞的周圍的能量自然就成為了負的。因而以接近光速的速度可以進入蟲洞,而速度離光速太大,那麼物體是無論如何也不可能進入蟲洞的。這個也就是蟲洞的特殊性質之一。

5 蟲洞 -研究歷史

蟲洞的概念最早出現源於愛因斯坦提出的廣義相對論,在這一理論中,愛因斯坦指出引力是一種假象,它的本質是由於能量引起的時空彎曲,最常見的這一現象就是由大質量的恆星和星系導致的。1916年愛因斯坦發表他的論文後不久,奧地利物理學家德維希弗·弗拉姆(Ludwig Flamm)便發現這一理論將可以導出某種穿越時空的「通道」。

愛因斯坦和另一位著名的物理學家內森·羅森(Nathan Rosen)一起進行了蟲洞理論研究工作。1935年,他們提出了一種連接兩個黑洞的時空通道的概念,即愛因斯坦-羅森橋。但是要想穿越這條時空隧道,就必須要求這條隧道兩端的黑洞是某一特定的類型。傳統定義中的黑洞具有極強的引力效應,物質一旦在其作用下穿越一道所謂「視界」的終極界限便將萬劫不復,永遠無法逃離。而在愛因斯坦和羅森的理論中,物質將可以穿過這條通道的兩端。

1955年,曾經提出黑洞概念的美國物理學家約翰·惠勒(John Wheeler)證明有可能將宇宙中的兩處不同區域連接起來,並以此實現高速的星際旅行。他正式採用了「蟲洞」這一名字。但他的這一蟲洞版本具有非常不穩定的缺陷。即便是讓一顆光子進入其內部都將立即引起黑洞視界的形成並導致蟲洞關閉。

將這一僵局進一步向前推動的是一位美國的行星天文學家卡爾·薩根。在他的科幻小說《超時空接觸》中,他需要構思一種在科學上能站得住腳的高速星際旅行方式,以便讓他筆下的女英雄實現在時空中的穿梭。薩根向加州理工學院理論物理學家基普·索恩(Kip Thorne)求助,後者很快意識到蟲洞的概念可以幫助解決這一問題。1987年,索恩和他的研究生麥克·莫里斯(Michael Morris)和尤里·約瑟夫(Uri Yertsever)一起,提出了一種可以實現星際旅行的蟲洞方案。他們證明,如果能找到某種具有負能量的物質,那麼只要使用足夠多的這種物質,其負能量性質將產生對引力的自然對抗,如此便能保持蟲洞的開放。由於這樣的負能量實在太微不足道,根本無法用於維持蟲洞的開放。事實上,索恩和他的合作者們提出的蟲洞開放策略將需要巨大的負能量來源,其總量幾乎將相當於一顆普通恆星在一年中釋放出的能量中的很大一部分。

到2012年為止,所有的蟲洞理論提出的基礎都是以愛因斯坦的廣義相對論不謬為前提的。但事實上這樣的前提或許並不是牢固的。首先,這一理論在黑洞視界範圍內將會失效,並且也無法用於解釋宇宙極早期的現象。而描述微觀世界的量子理論卻取得了巨大的成功,它幾乎可以解釋一切事物,從地面為什麼是堅硬的,到太陽為什麼可以發光。很多研究者都認為,愛因斯坦的相對論一定是某種更加深刻理論的一種近似。

人們對於量子理論的最初探索出現在1921年。當時物理學家西奧多·卡魯扎(Theodor Kaluza)和奧斯卡·克萊(Oskar Klein)受到愛因斯坦理論的啟發,兩人進一步發展了這一理論,並證明引力和電磁力實際上都可以用一個五維空間的彎曲來進行解釋。在那之後,弦理論更是指出,自然界中的所有4種基本力都可以用10緯空間的彎曲來進行解釋。但當維度超過四維時,這一強大的理論將禁止蟲洞的存在,除非有強大的負能量可以維持它的開放狀態。

愛因斯坦-羅森橋愛因斯坦-羅森橋

2002年,俄羅斯莫斯科引力和基礎測量中心的克里爾·布羅尼科夫(Kirill Bronnikov)和韓國首爾梨花女子大學的金宋萬(音譯:Sung-Won Kim)共同提出了一種新的可能性,他們提出了一種不需要負能量物質維持開放的蟲洞方案。他們基於膜理論原理提出了一系列新的蟲洞備選方案。膜理論認為我們所處的世界是一座四維孤島,它漂浮在更高的維度之海中。我們不需要任何幽靈般的物質就可以讓蟲洞保持任意大小。這一理論體系最簡略的形式名為DEGB理論。

如果更高的維度處於捲縮狀態,它們可以變得非常微小,這也就解釋了為何我們通常無法直接感受到它們存在的原因。而讓弦理論中涉及的另外6個維度捲縮的過程又會形成幾個新的力場。和廣義相對論將引力概括為時空的彎曲類似,DEGB理論中的引力同樣有賴於時空和更高維度上的彎曲。將這種理論應用於引力方程之後,克萊豪斯和他的同事們找到了有關蟲洞的一個解。它不需要任何負能量來維持自身的開放,或者更加準確的說,是根本不需要任何物質來維持自身的開放。

2012年3月,一個由德國和希臘科學家組成的國際小組證明,製造出一個衝動或許並不需要用到任何這種奇異的負能量物質,蟲洞不需要任何東西就可保持開放。這項發現開啟了一項潛在的可能性,那就是我們或許將來有朝一日會在太空中找到一個蟲洞。

6 蟲洞 -作用

蟲洞蟲洞

自從在史瓦西解中發現了蟲洞,物理學家們就開始對蟲洞的性質感到好奇。 

蟲洞的經典作用:連接黑洞和白洞,成為一個愛因斯坦—羅森橋,將物質在黑洞的奇點處被完全瓦解為基本粒子,然後通過這個蟲洞(即愛因斯坦——羅森橋)被傳送到這個白洞的所在,並且被輻射出去。 

除了蟲洞作為一個黑洞和白洞之間傳送物質的道路,黑洞和黑洞之間也可以通過蟲洞連接,當然,這種連接無論是如何的將強,它還是僅僅是一個連通的「宇宙監獄」。 

蟲洞不僅可以作為一個連接洞的工具,它還開宇宙的正常時空中出現,成為一個突然出現在宇宙中的超空間管道。 

蟲洞沒有視界,踏有的僅僅是一個和外界的分解面。蟲洞通過這個分解面和超空間連接,但是在這裡時空曲率不是無限大。就好比在一個在平面中一條曲線和另一條曲線相切,在蟲洞的問題中,它就好比是一個四維管道和一個三維的空間相切,在這裡時空曲率不是無限大。因而我們現在可以安全地通過蟲洞,而不被巨大的引力所摧毀。   

7 蟲洞 -蟲洞軟體

蟲洞語音助手是一款手機應用,她是支持純自然語言輸入的語音助手軟體。蟲洞語音助手能滿足你工作、生活、學習、情感等各方面的交流,她是您貼身的管家,聰明的讓人難以置信,對著蟲洞語音助手說「我餓了」,她會自動幫您查詢附近所有的餐廳;您說今天出門該穿什麼,她會彈出天氣預報,顯示穿衣指數;在您覺得無聊的時候,語音助手還能為您排憂解悶。總之,她是您生活中無處不在的好幫手。

8 蟲洞 -蟲洞名稱的由來

「蟲洞」是愛因斯坦提出的一個理論,從物理學角度來說,蟲洞可以實現宇宙遙遠區域的瞬間連接,通俗地講就是「時間旅行」或「時空隧道」。取名蟲洞,就是希望實現用戶與信息之間的「瞬間連接」,幫助用戶以最快的速度獲取他們想要的信息,我們稱之為為「信息獲取的捷徑」。

9 蟲洞 -蟲洞主要功能

生活幫助:打電話、發短息、周邊查詢、公交線路、火車車次、航班查詢、天氣預報、應用下載、軟體管理、生活備忘、百科知識、網址導航、知識搜索、語音翻譯、歌曲播放、郵編查詢、航班、快遞、電話歸屬地查詢、地圖導航、智能計算、彩票查詢等等。 
休閑娛樂:講笑話、查看新聞。 
智能聊天:日常會話、情感傾訴、調侃挑逗。

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