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了解黑洞嗎?神秘的黑洞,可能成為未來人類實現星際穿梭的願望


百變小仙女年德雷物理學家卡爾·史瓦西在愛因斯坦相對論的基礎上通過計算推演出宇宙中存在黑洞這樣一種特殊的天體。近幾十年來,許多天文觀測數據卻也...

- 2019年7月29日16時34分
- 科學文摘 / 百變小仙女

百變小仙女

1916年德雷物理學家卡爾·史瓦西在愛因斯坦相對論的基礎上通過計算推演出宇宙中存在黑洞這樣一種特殊的天體。近幾十年來,許多天文觀測數據卻也證實了黑洞存在的可能性,尤其是銀河系中心多恆星軌道變速運行成為黑洞存在最有力的證據。

黑洞就是中心有一個密度無限大,體積無限小,時空曲率無限高,熱量無限大的奇點,周圍到視界邊緣則是空空的天區。黑洞有強大的引力,就連光子也無法逃脫視界範圍。一般是在大質量恆星滅亡時內部坍縮而形成。

史瓦西是第一個解出愛因斯坦相對論真空場方程式的物理學家,而且解出的是嚴格解,這就是著名的"史瓦西解″。史瓦西正是在此基礎上計算出"史瓦西黑洞″的存在,而後來的科學家卻在研究"史瓦西解″的過程中,逐漸產生了蟲洞的概念。因為當"時空″在無限接近引力源(黑洞奇點),達到"史瓦西半徑″(奇點到視界的距離)時,會發生奇異變形,扭曲的時空的部分會與宇宙的另一部分相結合,然後在那裡形成一個洞,這個彎曲的洞就是"史瓦西蟲洞″。


物理學家通過計算和推測認為蟲洞可能連接著黑洞和白洞,在黑洞和白洞之間輸送物質。物質在黑洞的奇點處瓦解成基本粒子,然後通過這個蟲洞傳送到白洞並且被輻射出去。所以蟲洞也被稱為阿爾伯特·愛因斯坦-羅森橋。

儘管由於蟲洞引力過大,會毀滅所有進入的物體,宇宙航行在此通過似乎不太可能。但科學家通過研究得出結論,"負能量″能夠控制蟲洞,因為"負能量″能夠吸收引力的"正能量″達到蟲洞穩定狀態,還可以擴大細小的蟲洞使宇宙飛船足以通過。前提是必需撐握反物質獲取和運用的技術,因為反物質具有"負能量″。

著名物理學家霍金曾在一次研討會上說過:如果你掉入了黑洞之中,也許會從另一端的白洞出來到達另一個宇宙,但是你可能永遠也回不來了。

當然宇宙空間的任何地方都可能存在蟲洞,但要打開空間中的蟲洞卻需要天文數字般的能量,而且空間中的蟲洞的曲率要遠低於黑洞中蟲洞的曲率,所以穿越黑洞蟲洞可能會穿過無法想像的遙遠的實際距離。



因此未來高級文明的人類有可能會利用黑洞來實現星際穿越,從而到達未知的遙遠的星系,也或許到達了另外一個平行宇宙。而要真正去實現這一切,取決於人類的科技理論是否能在量子引力場領域獲得突破性的進展, 因為這是解開黑洞之謎甚至是宇宙奧秘的根本基礎。


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