黑洞和虫洞
(2021-10-29 14:28:25)分类: 学习 |
黑洞和虫洞
星际穿越一直是人类最浪漫的梦想,要实现这个梦想,需要应对的一个重要挑战就是黑洞。黑洞是宇宙中最神秘的现象之一,黑洞的引力十分强大,任何物质进入黑洞的特定范围后,都无法逃脱,就连运动速度最快的光,也逃不出来。掉进黑洞,就相当于掉进了一个黑盒子,有进无出,只能单向通行,人类进入黑洞可能意味着被毁灭。我们在黑洞外面,无法获得黑洞内部发射出来的任何信息。所以,我们对黑洞内部的情形一无所知。
在黑洞的基础上,天文学家又提出,宇宙中存在一种可以用于星际穿越的虫洞。虫洞也可以吸引周围的物质,但与黑洞不同的是,虫洞比较安全。从理论上讲,物质进入虫洞,可以穿越一段不长的隧道,然后来到隧道的另一端。如果没有虫洞,这将是一段极为漫长的跨越宇宙的旅程,虫洞可以大大缩短旅行的距离和时间,但天文学至今还无法确定黑洞和虫洞的内部细节。这些天文学中最引人入胜的问题,目前还缺少最关键的答案。
如果人类最终要通过虫洞实现星际穿越,也就是在比较短的时间内,让大量人口旅行到非常遥远的地方,那么,我们还需要回答和解决哪些问题呢?
黑洞结合最简单的科学和最复杂的科学于一身。
因为黑洞本身不发光,进入黑洞的光,也无法挣脱黑洞的引力跑出来,所以黑洞从外面看起来是一个特别简单的天体。
一个黑洞最多只有三个自由参数,分别是质量的大小、自转的快慢和带电的多少。这个规律被天文学家戏称为黑洞的“三毛定理”,
黑洞的内部核心又完全神秘未知。黑洞的全部质量都集中在中心的一个点上,这个点叫奇(qí)点,在这个点周围的一定范围内,任何物质都跑不出去,这个范围的边界叫视界。视界之内的任何信息也无法向外传递,所以视界之内的状态,对我们来说完全未知。黑洞不仅仅引力大,更可怕的是,在黑洞附近,超强的引力会导致时间变慢。
比黑洞更神奇的是虫洞。理论上,遥远的空间旅行无法实现,但是某种强大的力量可以让空间折叠弯曲,把两个原本相隔很远的点连接在一起,它们之间靠一条特殊的管道连通,这就是虫洞。只不过,洞的这个说法虽然直观,但并不是真实的样子,而是更高维空间的物理过程在三维空间的投影效果,在三维空间中的虫洞更像是一个圆球。
现代天体物理学的研究认为,虫洞不是永恒静止不变的,虫洞会诞生、膨胀、连通和死亡。
依靠虫洞可能是宇宙中高等级文明唯一可行的旅行方式,这种方式不仅能大大扩展我们的探索空间,更重要的是节约了大量时间。毕竟,时间也是一种珍贵的资源,我们必须谨慎使用。