登陆注册
17128100000007

第7章 跨越许多光年的旅途

是否可以找到一条通向时空的神秘之路,让人类快捷地到达宇宙中的某个目的地呢?

同样是从相对论出发,人们产生了有可能在时空中找到“捷径”,并由此而绕过光速这一障碍的思想。这一思想是由两位美国物理学家于1988年首次提出的。这两位物理学家是相对论专家基昔·索恩和帕萨迪纳的加利福尼亚科技研究院的迈克尔·莫里斯。他们是应天体物理学家卡尔·萨根——他既对不明飞行物抱有强烈的敌对情绪而又热衷于对外星生命的研究——的要求从事此项研究工作的。

萨根当时正在撰写他的书《交往》。他希望在此书中能为在星际间从事超光速航行奠定一个可以被人接受的科学基础。根据二位物理学家的想法,黑洞(其存在仍处于猜想之中)很可能可以成为找到一条“捷径”或者时空短途的着手点。这样一来,就有可能如同《星球大战》中的人物那样,用我们星球上的几个小时跨越许多光年的旅途……

当一个特别大的恒星,由于耗尽它自己储备的核燃料,最终自我崩溃时,便可以转变为一个黑洞,在此黑洞内根本不存在时空物质。光便成为空间弧内的俘虏!黑洞的猜想来自于广义相对论。这一理论的产生是非常复杂的。让-皮埃尔·吕米内在他的名为《黑洞》的书中叙述道:“1915年12月,在爱因斯坦有关广义相对论的方程文章发表一个月之后,德国的天体物理学家卡尔·施瓦茨库尔特找到了解决办法,他描述一个由真空包围着的一个星球的引力场。”他从这一模式出发得出:假如我们设想这个星球是一个浓缩的点,这个点周围的时间和空间均变得极端混乱,在“临界射线”或者叫作“施瓦茨库尔特射线”的内部,时间和空间的概念已经失去意义。在发现量子力学几年之后,人们借助于这一理论懂得了:一个特大星球,当构成它的物质密度达到过高的程度时,有可能发生“引力崩溃”。

天体物理学家们经过长期研究终于得出一个假想:在黑洞的对面,应该存在一个镜子类的东西,存在同黑洞对称的、时空的另外一“侧”,并且在它们二者之间存在被称为“施瓦茨库尔特咽喉”或“爱因斯坦—罗森桥”的一个“桥”将它们连接起来,在黑洞的另一侧,即时空的另一个地区或宇宙的另一“面”,存在一个“白洞”,黑洞所吞噬的物质便是从那里喷出。但在星球黑洞的模式中,那座桥是不可逾越的!那么,如果太空船在旅途中因此而必然被撞毁的话,如何才能设想出一个可以经过黑洞安全地从事跨星际航行的方案呢?

当发现另一种更加复杂的、由一个自转的星球形成的黑洞后,这一通过黑洞找到星际间航行捷径的思想重新活跃了起来。

1962年,新西兰的物理学家罗伊·克尔对旋转中黑洞的引力场作出了准确的计算。那几乎可以说是一个内部几何结构很复杂的“宇宙大漩涡”。让-皮埃尔·吕米内讲道:在此模式中“中心的独特物质不再是一个点,而是顺着赤道坐标平躺着的一个环状物。此环状物已不再是不可躲避的、所有的物质必须向它汇集的时空交点。这样一来,在一个旋转着的黑洞内从事航行成为可能!使用要么从那个奇怪的环状物上方,要么直接通过爱因斯坦—罗森桥穿过它的方法避开那个环状物。”爱因斯坦—罗森桥因此而成为连接两个时空区域的隧道,由于它同一条虫子在木材中蛀出的孔是看不见的情形相同,因而被命名为“虫孔”。

这个环状的“虫孔”可以被用作在相距甚远的两个时空点间、甚至在时间中游历的捷径吗?这正是索恩和莫里斯二人于1988年提出的“解决办法”。为支持这一理论,提出其他的五花八门的设想是少不了的。其实,“进入这个‘虫孔’内的任何物质都由于孔内的引力场的作用而急剧增大,因而它自身的重力会改变时空,堵塞虫孔。”索恩和莫里斯二人还提出一个解决办法:引进一些能够施加一个“反压力”的外来物质,以保持黑洞避开那个环状物!这类物质在宇宙生成初期,即(宇宙起源时的)大爆炸之后也许存在。剩余的问题是任何人都不知道这种物质目前是否仍然存在。让-皮埃尔·吕米内的结论是:“所有这一切均为纯理论性的,任何人不知道在现时代的大自然中是否仍然存在这种能产生‘反压力’的物质。为了能够有效使用时空中的这些‘捷径’,无疑必须有能力建成一些‘反’虫孔,用将一个非常微小的反虫孔加粗的办法也许可以达到此目的。即使这个构想可以实现,也无任何根据能证明用普通材料制造的太空船可以毫无危险地横穿一个反能区域!”

尽管存在这些巨大的困难,人们仍然在继续不断地为通过穿过一个“虫孔”实现星际间的交往提出一些设想。1996年3月23日《新科学》杂志列举出所有围绕“建成”一个人造“虫孔”——这或许是比我们的文明发达得多的文明有能力做到的——所进行的争论。意大利物理学家克洛迪奥·马科纳提出一种设想:人们利用引力场或许或以达到这一目的。其他的一些科学家们仍然继续在能源和反质量——它可能具备创造出一种排斥力的特殊性能——方面进行思考。真空中含有巨大的能量:这便是1948年由荷兰物理学家亨里克·卡什米尔发现的“卡什米尔效应”。这就意味着目前的物理学的现状还不能为此问题提出一个最终的解决办法。某些理论家毫不犹豫地转向将物理学的两大支柱——相对论和量子理论——结合起来的“宇宙万物论”,以“超级弦”理论著名的最新尝试设想太空中可能为三维空间。我们在不知不觉之中被抛入了“超空间”!但是此时出现超越所有这些思维的另外一个更加强劲的思想:另一个宇宙与我们并行存在,这一思想开创了一些更加神奇的前景。无论如何,寻找通向时空的神秘之路,是一个非常艰巨的科学难题。

同类推荐
  • 探索神秘的科学未知(新编科技大博览·B卷)

    探索神秘的科学未知(新编科技大博览·B卷)

    由于全书内容涵量巨大,我们将其拆为A、B两卷。A卷包括:形形色色的现代武器、精彩绚丽的宇宙时空、日新月异的信息科学、握手太空的航天科技、穿越时空的现代交通、蓬勃发展的现代农业、日益重要的环境科学、抗衡衰亡的现代医学、解读自身的人体科学、走向未来的现代工业,共十卷。B卷包括:玄奥神秘的数学王国、透析万物的物理时空、奇异有趣的动物世界、广袤绮丽的地理、生机百态的植物世界、扑朔迷离的化学宫殿、蔚蓝旖旎的海洋、探索神秘的科学未知,共八卷。
  • 地球的花衣:自然奇观(地理知识知道点)

    地球的花衣:自然奇观(地理知识知道点)

    山是地球上分布最为广泛的地貌之一,高耸入云的山峰常常给人一种博大宽厚之感。正因为如此,山历来都是人们向往之地,历史上的隐士常常选择名山作为隐居之地,孔子也曾说过“智者乐水,仁者乐山”这样的话。
  • 生命之水在哪里(别让地球抛弃我们)

    生命之水在哪里(别让地球抛弃我们)

    本书阐述了水资源的分布、水文化、水环境被污染的巨大危害、人类应当节约用水等一系列相关的知识。让人们认识到保护水资源的重要性。正是伴随人类对环境问题认识水平的不断提高,环境保护事业才得以不断深入和发展。相信这本书的出版将对增进公众环境科学知识,提高全民环境意识起到积极的促进作用。
  • 趣说万事由来

    趣说万事由来

    水有源,树有根,大干世界中的万事万物都有自己的由来。各种各样的事物,经过时间的打磨,最后静静地置于我们身边,用自身的存在,讲述着自已不平凡的故事,证明着自己特有的价值,影响或改变着我们的生活。 环顾四周,各类事物围绕在我们身边。追本溯源,谈古论今,历史就在我们身边。万物之中,有的微不足道,有的则与历史紧密相连,独领时代风骚,开创时代潮流。无论其影响大小,有趣的永远是其背后的历史和故事!
  • 青少年应该知道的太阳能

    青少年应该知道的太阳能

    太阳是万物生长的根本,太阳所发出时能量与我们的生活息息相关。夏天,我们承接太阳的炎热;冬天,我们感受太阳的温暖。对于这一现象,人们早已司空见惯,不足为奇了。外出旅游,跋山涉水,一些随身携带的必备品必不可少,充分享受着大自然恩宠的同时,荒郊野外的我们如何给这些必备品充电?太阳能的利用会让我们灿烂的笑容留到最后。人类能源需求不断增加,地球资源告急,作为可再生能源的,太阳能便成为了人类探讨的世界性课题。但是若有人问起,太阳能到底是什么?我们又是如何利用它的呢?青少年朋友们不一定能答得上来。那么,请跟随我慢慢地进入这个神奇的太阳能世界吧!
热门推荐
  • 冤冤相报终会了

    冤冤相报终会了

    一次意外,她和她意外闯入不知名的王朝;因为缘分,她和他注定相遇相知。她是21世纪的著名侦探,一双慧眼,一颗玲珑心,转眼间,风云变幻,扭转乾坤。她不美,却耀眼,无数天下好男儿都对她倾心。天下第一公子,尊贵的皇室之子,就连清心寡欲的少年将军也为她冲锋陷阵……她一直坚信,一切事物都是有原因的。既然上天让她来到这里,她便要活出精彩!且看她如何领着小伙伴,尽享美好生活!
  • 走向坏蛋

    走向坏蛋

    一个人人看过后都热血沸腾的故事,一个普通人的成长历程。
  • 无限赖着你

    无限赖着你

    满心情伤的逃家少爷陈轩彦巧遇呆萌可爱的厨师女徐子夕,一句奇葩的告白,让两人因此和兄弟二字不可分离,而她也从这天与自由彻底说起SayGoodbye!正式兼职起了某人的私人保姆,包整理,包煮饭,包洗衣,包谈恋爱……一段搞笑温馨的生活就此展开,敬请期待双面小厨师如何虏获腹黑大少爷的真心5年后,曾经的小厨师成为了当今社会炙手可热的西点师,而逃家少爷则变成了冷酷无情的商界金童“你要负责!”这是他时隔5年对她说的第一句话。“mo?”这家伙不会脑袋被冰箱门夹过了吧!哭到太平洋的人明明是自己,她都没找他算账,他竟然还有脸来讨债,那莫怪她心狠手辣了!毕竟出来混总要还的嘛……
  • 我家皇后不好惹

    我家皇后不好惹

    她是一缕来自二十一世纪的幽魂,在古代安生立命,她是武林盟主,是药仙,是毒王,还是他的皇后。他的后宫有佳丽三千却无人争宠,因为……弱水三千我只取一瓢,自从你进入我的眼,就再也没从我的心里离去过……
  • 沙丘之星(兽王系列)

    沙丘之星(兽王系列)

    兰虎等人却被送到了绝望战场,相比那些受到侵略的星球,这里更像是一个地狱,一个血肉磨盘,来自各星球的强者们每天都在这里毫无尊严的死去。绝望战场是一片广阔的星域,守护者联盟在这里设立了抵御邪恶智慧种族的防线,每一年、每一天这里都在发生战争,想要在这里活下去并不容易,想在这里活下去并获得足够的资源炼制属于自己的守护碑更是难上加难。唯一的好消息是在这里战功能够兑换到足够多的炼制守护碑的材料,只要战功越大,兑换到的材料就越大,意味着成功率就会提高。兰虎等人将面对怎样强大的对手,他们如何在绝望战场上幸存下来,他们又能不能成功炼制守护碑?
  • 盖世传说

    盖世传说

    乱世起,天才辈出,逐鹿天下,谁将谱写盖世传说!
  • 正邪天下正邪篇第一卷

    正邪天下正邪篇第一卷

    武林之争始于绝世奇人空灵子所创“天平六术”。空灵子六位逆徒横行江湖,扰起一场血腥风雨。两位神秘少年便在这风雨江湖中同时崛起,各凭绝世智谋在武林中卷起一股狂潮,心怀圣意者,却魔缘不断,而心怀邪念者,却机缘连连,然而,自古正邪不两立,他们终因不同的信念而决战武林……
  • 花田之恋

    花田之恋

    “聪明的雨曦,可爱的雨曦,……”啧啧啧,“你喜欢我么?”“当然。”“你喜欢我哪一点呢?”无力的翻翻白眼,“我喜欢你离我远一点……”苏雨曦,洛雨沫,舒梁雅——圣光校园的三个才女,我能说她们后来分裂了吗?又出来几个第三者,哎,命运多舛。殊不知,她们的座右铭都是——人不犯我我不犯人,人若犯我十倍奉还。那些想要欺负她们的,有的苦吃啦……连黑帮都出来帮忙了,坏女人,哪里逃?!帅帅的男生们出来啦!温柔的、清冷的、急躁的,等等等等。最后几对几对呦,读者再也不用担心是悲剧啦!花田内。一生有他,足矣。一生有她,足矣。
  • 超神升级系统

    超神升级系统

    杀鸡爆神级功法!打怪爆神器神丹!这就是乾坤一爆!穿越到神武大陆,超神升级系统在手,什么都有……美女,哥带你飞,不过你要排队!
  • 彻庸和尚谷响集

    彻庸和尚谷响集

    本书为公版书,为不受著作权法限制的作家、艺术家及其它人士发布的作品,供广大读者阅读交流。