宇宙位于虫洞内核 穿越虫洞不是梦(6)

  令人震惊的是,莫里斯和索恩发现了一种广义相对论虫洞方案,这种方案拥有许多招人喜欢的特性。旅行者可以通过其稳定的“颈部”,在不同的空间之间进行穿越,而且在穿越的过程中,不会引起虫洞的坍塌。

  旅行者在穿越这样的虫洞时,不会被拉伸或压碎,反而会安全地,在合理的时间范围内——比如说,不到一年的时间——从一端到达另一端。辐射量也会保持在最少的程度。萨根非常兴奋,把莫里斯和索恩的方案加入了他的情节设计中。《接触》在拍成电影时,由朱迪·福斯特出演,获得了很大的成功。

  宇宙位于虫洞内核 穿越虫洞不是梦

  另外,莫里斯和索恩的论文,《时空中的虫洞及它们在星际旅行中的用途:广义相对论的教学工具》,以及随后的一系列努力,使“可穿越虫洞”这个观点进入了主流物理学期刊。真可谓是一个伟大的胜利!

  作为一种假说,可穿越虫洞方案的发展,释放了人们大量被压抑的对星际旅行的渴望。想像一下,通过地铁一样的网络,将宇宙内相距遥远的各部分连接起来,是一件多么令人敬畏的壮举。如果地球受到威胁,虫洞在理论上也能提供一种逃生通道。数十万光年之外的外星文明也可以突然间就变得就触手可及。不止是《接触》,可穿越虫洞也为大量科幻小说、电视剧和电影提供了灵感,其中包括最近的《星际穿越》(索恩是该片的监制和首席科学顾问)。

  然而,正如莫里斯和索恩所揭示的,进一步的研究工作确认,建造一个可穿越的虫洞,需要一种自然界极其缺乏的成份——至少是缺乏大量的——即所谓的“奇异物质”。奇异物质具有负质量,因此能够作为反重力的稳定机制,使虫洞的颈部保持开放。

  

  

  乍看起来,负质量是不可能的。不管你吃不吃东西,都不可能将体重减去 50 公斤。然而,根据爱因斯坦的著名相对理论,质量与能量是相关的。而且,就像莫里斯和索恩所意识到的那样,在量子物理中,有一种卡西米尔效应,允许负能量的存在。因此,这种负能量也许就能够转换成负质量。

  

  卡西米尔效应与量子真空中能量的变化有关。德国物理学家亨德里克·卡西米尔发现,假如你使两块金属板间保持纯粹的真空,并将它们互相靠近,其间的真空就会被“压缩”,量子波动的模式也会减少。最终结果显示,两块板之间的真空能量会低于其周围的能量。假如周围的能量为零,那么两板之间的量子真空能量就会变成负的。内外能量之间的差异导致了负压力,两块板因此得以互相靠近。

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