虫洞是存在于理论中的宇宙结构,在猜想中虫洞一般伴随黑洞和白洞同时出现,并且同时具备黑洞和白洞的部分时空属性。虫洞不仅是空间的缝隙,还是时间的分支,就是说虫洞连接着不同的空间同时也连接着不同的时间。那么虫洞存在的理论依据是什么?我们又为什么没有找到虫洞呢?虫洞又叫做爱因斯坦罗森桥,是爱因斯坦和罗森共同提出的一种宇宙结构的假设。
原理很简单,如果黑洞极限扭曲时空并在时空的背面形成一个白洞,那么黑洞与白洞之间就会成为一个物质和能量的通道,通道上一旦出现裂缝,就会成为一个可以跨越时空的虫洞。目前来说,有两个证据可以作为虫洞可能存在的依据,一个是爱因斯坦的时空弯曲理论,另一个是希格斯机制的真假时空理论。爱因斯坦的时空弯曲理论可以说让我们对宇宙的探索更加方便,在爱因斯坦的设想中,物体周围的时空会被质量压弯,导致这个物体会处于最低势能状态,以它为中心的时空区域中就会形成一个势能场,任何物体进入这个势能场均会获得势能,为保持状态稳定,会产生一个向势能中心跌落的力,这就是引力。
如果时空被弯曲的同时,在弯曲的时空之间产生一个以弦的方式存在的直线通道,那么这个通道就是虫洞。希格斯机制则将时空分为两个拥有不同的势能的时空,希格斯机制是量子力学中非常重要的一环,是物质获得质量的原理。希格斯机制中,宇宙空间普遍存在一种希格斯场,任何微观粒子处于希格斯场中均会与希格斯玻色子结合而获得质量。希格斯玻色子的来源也是空间中存在的势能,这也是真空涨落的基本原理。可以这样认为,只要物质具有质量,那么物质存在的空间就一定处于高势能状态,这个空间就是假真空。而真真空也是假真空之下势能为零的空间,并且时间的流逝速度也是零。
只要穿透假真空就能穿越空间和时间,这就是虫洞的理论依据。那么虫洞要如何才能出现呢?这很难,我们所处的时空是一个高于零势能空间的假真空,对空间弯曲程度最大的黑洞也无法将其撕裂,或许只有在两颗超级黑洞相撞的时候,时空才会短暂的出现一个微小的虫洞,但这个虫洞只可能在奇点的旁边。由于处于事件视界之内,在我们如今的科技手段下不仅无法到达那里,甚至连看一眼都无法做到。那么虫洞会出现在弱引力场中吗?类似星际穿越中出现在土星附近的虫洞,是否会存在呢?现实中的虫洞很难在弱引力场中出现,因为虫洞是黑洞与白洞的通道,虫洞的入口一样会有超强的引力或者斥力。
当虫洞的连接端更靠近白洞,那么虫洞入口就会向外喷发物质和能量,如果虫洞的连接端更靠近黑洞,那么虫洞入口就会产生极强的引力吞噬一切。只有当虫洞的连接端处于引力和斥力平衡的状态下,才是真正的虫洞,而这样的虫洞入口出现在弱引力场中的可能性无限接近于零,因为没有强烈的时空弯曲,又怎么会出现一个裂缝刚好连接到虫洞上呢。既然虫洞的原理我们已经知道了,那么人造虫洞能够实现吗?人造虫洞需要制造强大的引力场,而创造强大的引力场就需要创造一个黑洞。人造黑洞并不困难,目前在理论上我们可以在实验室创造出微观层面的黑洞,可要创造一个足以影响时空的黑洞需要的能量是我们无法提供的。也许只有当我们有能力大规模提取太阳的能量时,通过人造黑洞连接虫洞的设想才有可能实现。
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