科学家说时空隧道就在我们身边,为什么人类无法利用?

时空隧道是天然存在的 , 科学家也可以创建量子级别的虫洞 , 但虫洞穿越 , 除了所谓的“未解之谜” , 现实中肯定是不存在的 , 因为要维持足够大的虫洞 , 所需的负能量太大 , 目前科学技术无法实现 , 送走几个粒子还是可以的 , 下面我们具体聊聊咋回事 。
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相对时间使穿越成为可能
想要跨越时间就要清楚时间的性质 , 最早经典力学认为时间是绝对的 , 独立于空间之外的 , 直到爱因斯坦出现 。 用杨振宁的话说:
爱因斯坦的理论创新引发了人类关于物理世界的基本概念(时间、空间、能量、光、物质)的革命 。
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通俗来说:牛顿认为全宇宙共用一块表就够了 , 因为时间像一把射出去的箭 , 宇宙各个角落时间是同步的 , 流速也是同步的 。
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爱因斯坦在《广义相对论》中描述引力不是力的作用 , 是时空的几何性质(黎曼几何) 。 质量压弯了时空 , 时空曲率就会发生变化 , 因此引力会使时间发生膨胀 。
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举例子:地球人时间过去一天 , 太阳附近探测器上的时间可能过去半天 , 而黑洞附近只过去1秒 。
通俗来说:宇宙中各处不能共用一个时钟 , 因为不同质量的天体使宇宙时空凹凸不平 , 各处曲率不同时间之箭速度不同 。
划重点:时间膨胀并非自己的时间膨胀了 , 而是在别人看来你的时间膨胀了 , 下面讲个黑洞的故事体会一下 。
走进黑洞我看到了什么?
当拥有金刚不坏之身的我 , 一脚迈入引力极端强悍的黑洞之时(理想黑洞) , 我回头最后望一眼外面的宇宙 , 发现斗转星移 , 整个宇宙的“播放速度”快了无数倍 , 最终宇宙终结 。
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这些画面在一瞬间一股脑全部塞进我的大脑 , 当然我已经分不清什么是什么了 , 因为速度太快 , 只有密密麻麻的流光 , 然而我并未随着宇宙的演化而衰老 , 我低头看了一下表 , 时间仅仅只过去不到一秒 , 预示着我的生命也仅仅只是过去不到一秒 , 紧接着一股强大的力量将我扯入黑洞之中 , 整个事件发生的过程速度极快 。
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黑洞之外一艘飞船停在那里 , 记录下我踏入黑洞的过程 。 不过 , 它所记录的画面正好与我所经历的画面相反 。 在摄像头看来 , 我的动作非常慢 , 我手表上的秒针不再走字 , 在我即将要进入黑洞的一瞬间 , 并没有很快消失 , 而是定格在那里 , 飞船上的时间快速流逝着 , 一年、两年……100亿年 , 我依然定格在那里 , 光谱仪显示我反射出的光不断发生红移 , 因为极度扭曲的时空不断拉伸着光 , 我由一个不动的小蓝点 , 变成了一个不动的小红点 。
什么是虫洞?
这次我们换个扭曲程度稍微弱点的洞 , 虫洞 , 也叫爱因斯坦罗森桥 , 虫洞同样时空扭曲时空 , 意味着时间流速更快 , 不同的是虫洞有入口 , 也有出口 。
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虫洞除了跨越时间 , 还可以跨越距离 。
最简单的例子:一张白纸不同位置标上A点与B点 , 在欧式几何中 , 两点之间线段最短 , 然而在黎曼几何中我们可以把纸对折 , 使两点重合 , 然后用笔穿过去 , 做到从A点直接穿越到B点 , 连接两点的就是虫洞 , 就像在折叠时空 。
如何构建虫洞?
如果黑洞比喻成一个漏斗 , 那么另一端白洞就是一个倒置的漏斗 , 它们之间相互对称 , 并且物质也是对称的 , 即如果一边的能量为正 , 那么维持另一边洞口的能量就必须是负的 。
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宇宙中的物质是“正”的 , 质量也是“正”的 , 能量也是“正”的 , 目前科技水平难以持续输出巨大的负能量 。 中科院科学家潘建伟带领的量子力学团队 , 已经在实验室中建造出量子虫洞 , 可以实现量子瞬间传输 。
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天然虫洞与宇宙起源
宇宙中存天然量子虫洞 , 与宇宙起源息息相关 。 世间最高温为宇宙能量的总和 , 最低温度为绝对零度 , 温度越高 , 微观世界中物质的运动速度越快 。
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然而即使是绝对零度 , 粒子也不可能完全静止 , 因为量子存在不确定性 , 也叫测不准原则 。 如果测量某个电子的位置 , 必然测不准速度 , 如果测速度 , 位置必然测不准 。
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如果绝对零度时 , 粒子静止 , 那么速度与位置都能准确测量 , 这违背了量子力学 。 因此 , 绝对零度时粒子也在运动 , 这意味着即使是在毫无能量的真空之中 , 实际上也存在能量 , 这种能量 , 称之为真空零点能量 。
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真空之中 , 时空看似是平坦的 , 但深入到微观世界 , 你会发现时空是曲折不平的 。 即使在绝对零度的真空之中 , 不同位置能量也会不断出现与消失 , 这种情况称为量子涨落 。 能量就像泡泡一样不断“生与灭” , 因此也叫量子泡沫 。 这些泡沫很有可能就是宇宙成长的原型 , 幼宇宙 。
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在真空涨落中 , 粒子与反粒子不断出现与湮灭 , 同时负能量也会不断产生与消失 , 就会形成量子虫洞 , 因此量子泡沫也叫时空泡沫 , 只不过隧道太小 , 而且维持时间极短 , 并无法使人穿越 。
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