虫洞 (Wormhole)

白衣

引用自"維基百科"

虫洞又称爱因斯坦-罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1916年奥地利物理学家路德维希·弗莱姆（Ludwig Flamm）首次提出的概念[1]，1930年代由爱因坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设，认为透过虫洞可以做瞬时间的空间转移或者做时间旅行。迄今为止，科学家们还没有观察到虫洞存在的证据，一般认为这是由于很难和黑洞相区别。

黑洞有一个特性，就是会在另一边得到所谓的“镜射宇宙”。爱因斯坦并不重视这个解，因为我们根本不可能通行。于是，连接两个宇宙的“爱因斯坦—罗森桥”(Einstein—Rosen bridge)被认为只是个数学技俩。

但是，在1963年时，纽西兰的数学家克尔(Roy Kerr)的研究发现，假设任何崩溃的恒星都会旋转，则形成黑洞时，将会成为动态黑洞；史瓦西的静态黑洞并不是最佳的物理解法。然而，实际上恒星会变成扁平的结构，不会形成奇点。也就是说：重力场并非无限大。这使得我们得到了一个惊人的结论：如果我们将物体或太空船沿着旋转黑洞的旋转轴心发射进入，原则上，它可能可以熬过中心的重力场，并进入镜射宇宙。如此一来，爱因斯坦—罗森桥就如同连接时空两个区域的通道，也就是“虫洞”。

理论上，虫洞是连结白洞和黑洞的多维空间隧道，是无处不在，但转瞬即逝的。不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开。也有人假设如果存在一种叫做幻影物质（Phantom matter）的奇异物质的话，因为其同时具有负能量和负质量，因此能创造排斥效应以防止虫洞关闭。这种奇异物质会使光发生偏转，成为发现虫洞的信号。但是这些理论存在过多未经测试的假设，很难那令人信服[1]。

实际上，即使虫洞确实存在，目前通过虫洞做时间旅行尚无法实现，因为虫洞中的引力非常大，任何物质都无法通过。而且有人相信，虫洞很不稳定——以至于试图通过虫洞的物质对时空的作用就可能使虫洞消失。但有些科学家则相信研究虫洞的价值是巨大的。

补充：
很多太空游戏都藉虫洞之类的理论，以下是来自Tarr Chronicles的一段星际跳跃视频....
http://youtube.com/v/RUDNOKM7qxo

[ 本帖最后由 白衣 于 2008-3-14 20:14 编辑 ]

白衣

什 么 是 虫 洞 ？

提 问 者：霍 金 (20.1.2001)

早 在 二 十 世 纪 三 十 年 代 ， 爱 恩 斯 坦 和 物 理 学 家 罗 森 已 经 发 现 ， 在 繁 复 的 引 力 场 方 程 式 中 ， 竟 然 暗 示 宇 宙 中 可 能 存 在 连 接 两 个 不 同 地 点 的 时 空 隧 道 ， 这 种 时 空 结 构 称 为 “ 爱 恩 斯 坦 - 罗 森 桥 ”。
1985 年 ， 着 名 天 文 学 家 萨 根 刚 完 成 了 科 幻 小 说 《 超 时 空 接 触 》 的 写 作 ， 并 邀 请 他 的 老 朋 友 物 理 学 家 基 普 ， 看 看 小 说 中 有 关 瞬 间 宇 宙 旅 行 的 描 写 ， 在 科 学 上 是 否 可 行 ， 想 不 到 这 桩 小 轶 事 ， 却 引 起 了 科 学 界 研 究 时 空 旅 行 的 热 潮 。
基 普 博 士 和 他 的 研 究 小 组 经 过 深 入 研 究 后 发 现 ， 时 空 旅 行 并 没 有 违 反 现 今 所 知 的 科 学 理 论 ， 且 更 进 一 步 提 出 利 用 虫 洞 作 时 空 旅 行 的 构 想 。
虫 洞 是 理 论 中 一 种 连 接 两 处 时 空 的 特 殊 通 道 。 让 人 类 可 以 瞬 间 穿 梭 宇 宙 ， 甚 至 作 时 间 旅 行 。
和 黑 洞 不 同 的 是 ， 黑 洞 是 大 质 量 恒 星 死 亡 后 的 必 然 产 物 ， 但 在 自 然 界 中 ， 却 并 没 有 一 个 机 制 会 自 然 产 生 虫 洞 。 以 纯 理 论 来 说 ， 有 两 种 “ 可 行 ” 的 制 造 虫 洞 方 法 。


方 法 一
如 果 我 们 有 一 个 现 实 中 不 可 能 存 在 的 超 级 显 微 镜 ， 能 看 到 小 至
10-35 米 的 空 间 ( 这 个 大 小 比 原 子 核 要 小 上 10-10 倍 ) ， 我 们 会 发 觉 ， 原 本 看 来 平 滑 的 时 空 ， 其 实 充 满 了 大 量 不 规 则 和 随 机 产 生 的 时 空 扭 曲 ， 科 学 家 称 之 为 量 子 泡 沬 。 这 些 时 空 扭 曲 偶 然 会 形 成 一 些 小 型 虫 洞 ， 只 要 我 们 有 无 限 先 进 的 文 明 ， 或 许 有 方 法 可 以 找 到 这 些 虫 洞 ， 捕 捉 它 ， 然 后 以 奇 异 物 质 ( 注 ) 把 它 扩 大 至 可 用 的 大 小 。
注 ：奇 异 物 质 是 具 有 反 重 力 特 性 的 物 质 ， 理 论 上 可 能 存 在 ， 在 现 实 中 是 否 存 在 则 仍 是 一 个 谜 。

方 法 二
假 若 人 类 有 无 限 先 进 的 文 明 ，我 们 亦 可 尝 试 把 空 间 扭 曲 ， 先 在 空 间 压 出 一 个 凹 洞 ， 然 后 轻 轻 将 空 间 屈 摺 ， 最 后 将 凹 洞 底 部 和 其 下 的 空 间 同 时 刺 穿 ， 再 把 两 端 空 间 缝 合 起 来 ， 产 生 一 个 虫 洞 。
由 于 虫 洞 、 奇 异 物 质 等 已 涉 及 极 高 深 的 物 理 ， 实 在 很 难 在 这 有 限 的 篇 幅 说 清 楚 ， 有 兴 趣 的 朋 友 ， 可 参 阅 基 普 教 授 (Prof. Kip S. Thorne) 所 着 的 天 文 普 及 书 籍 “Black Holes & Time Warps”。
(陈 己 雄    香港太 空 馆 助 理 馆 长)

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期待今年5月CERN（欧洲粒子物理研究机构）在瑞士日内瓦的实验，这个实验将使用一台仍在建设中的加速器对撞两个质子，据说这台粒子加速器（LHC，大型强子对撞机）可以把质子加速到接近光速然后对撞（http://bbs.deeptimes.org/forum.php?mod=viewthread&tid=10981），不知道会撞出个啥来...

:) 希望实验结束时这个LHC还在... 我的意思是不管撞出啥洞，似乎都很危险...

Fred

会出现XEN上的大怪兽么？

话说不玩游戏的时候还是科学版最好看。

白衣

原帖由 VengXCne 于 2008-2-20 23:41 发表
会出现XEN上的大怪兽么？

话说不玩游戏的时候还是科学版最好看。

科学版可是咱DTS的国家地理频道... 有知识有发现，不会看腻的  :victory:

beta1

　　










加速器建成后周长为27公里：





o(∩_∩)o...哈哈，这张有大图哦！！

FreeMagician

我们造地铁，人家造加速器...

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:) 那MM用的是Windows...

Fred

我只看到了很多$_$
连MM都看不到了E......
:$

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据说LHC这个项目最终将耗费80亿美元...

刚在维基百科看到些有意思的，原来安全问题真的被讨论过：

安全考量

在美国 RHIC（相对论重离子对撞机） 开始实验之时，同时包含内部的研究者与其他外部的科学家，都有担心类似的实验可能会引发理论上的一些灾难，甚至摧毁地球或是整个宇宙：

　　* 创造出一个稳定的 黑洞
　　* 创造出比一般物质更稳定的 奇异物质 (构成假说中的奇异星的物质) 吸收掉所有一般物质（应该是拆散吧？）
　　* 创造出 磁单极 促成 质子衰变
　　* 造成 量子力学 真空态 的 相变 到另一个未知的相态

RHIC与CERN 都有进行了一些研究调查，检视是否有可能产生例如 微黑洞, 微小的奇异物质(奇异微子) 或是 磁单极 等危险的事件。这份报告认为 "我们找不到任何可以证实的危害" 例如，除非某个未经证实的理论是对的，否则是不可能产生出微小黑洞的。即使真的有微黑洞产生了，预期会透过霍金辐射的机制，很快就会蒸发消失，所以会是无害的。而认为即使像LHC这样高能量的加速器的安全性，最有力的论点在于一个简单的事实：宇宙射线的能量是比起LHC 来要高出非常多数量级的，太阳系星体从形成到现在这么多年下来，都不断地被宇宙射线轰击。既没有产生出微黑洞, 微小的奇异物质或是磁单极来，太阳、地球和月球也都没有因此而被摧毁。

然而，仍有一些人还是对LHC的安全性有疑虑：像是这一个有着许多新的，未经测试过的实验，是没有办法完全保证说上述的情况不会发生。 John Nelson 在 伯明翰大学 谈到 RHIC 说 "这是非常不可能会有危害的 - 但是我无法百分之百保证。" 另外在学术界，对于霍金辐射是否是正确的，也是有一些疑问。

RHIC 自2000年运作到现在，都没有有产生可以摧毁地球的物质的迹象。

“这是非常不可能会有危害的 - 但是我无法百分之百保证。”——哈，虽然翻译的比较差劲，不过这句话说明撞出黑洞虫洞外星人什么的 的可能性还是存在的，咱们擦亮眼睛等着看好了...

:D