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  • 1 # 星辰大海路上的種花家

    黑洞能穿過蟲洞嗎?

    本來這不能成為一個問題,因為各位熟悉的蟲洞本身就是黑洞建立的,當然這所謂的蟲洞也僅僅是一個猜測而已,不過答案是簡單而又直白,隧道的入口能穿過隧道本身嗎?

    所謂的蟲洞到底是何物?

    各位無比熟悉的名詞“黑洞”,是史瓦西從廣義相對論中推匯出來的一個特殊解,曾經大家都覺得這種天體不可思議,一度還被認為不可能存在,但隨著觀測技術的提高,比如在上世紀六十年代開始的射電天文和X射線探空火箭的對天空的觀測,發現了天鵝座有一個超強的X射線輻射源。

    HDE 226868恆星被一個看不見的天體吞噬後輻射的大量X射線。經過對主星的引力擾動觀測後發現,這個天體的質量大約是太陽質量的14.8倍,看不見,質量又超大成了黑洞首選天體之一。當然2019年4月10則公佈了第一個黑洞照片,M87*星系中心的黑洞,所以黑洞實錘了!

    蟲洞能實錘嗎?

    其實蟲洞和黑洞一樣,也是來自廣相引力場公式推導的產物,不過不是愛因斯坦首次提出的,而是奧地利物理學家路德維希·弗萊姆,二十世紀三十年代愛因斯坦和納森·羅森在研究引力場方程時假設黑洞與白洞透過蟲洞連線,認為透過蟲洞可以做瞬間的空間轉移甚至時間旅行。

    不過早期的黑洞理論仍然只停留在史瓦希度規的靜態黑洞中,這種黑洞的中心是一個無限密度的質點,即使有通道,也無法穿過這個質心,不是嗎?但在1963年時紐西蘭數學家羅伊·克爾研究發現,天體都是自轉的,而坍縮成黑洞的時會保留恆星大部分角動量,因此從理論上來看,黑洞的中心不可能形成一個點,而是一個環,這個環被稱為是奇環,理論上可以透過這個奇環到達蟲洞的另一端。

    克爾黑洞

    到了這份上,各位是不是會想,廣相都推匯出來,那麼宇宙中是不是真的存在這種天體?很抱歉還不知道有沒有,因為到現在為止還沒有發現蟲洞這種天體,不過可能要跑過去看看,而不是拿著望遠鏡就能看到。

    能人工製造一個麼?

    霍金關於蟲洞的理論中,蟲洞的直徑都小的只能容納下基本粒子,如果需要製造一個宏觀且能使用的蟲洞,那麼需要負能量來撐大這個蟲洞的直徑,使它可以容下飛船穿過!聽上去很容易,但問題是如何得到負能量呢?

    似乎很難,量子力學告訴我們,即使在真空中也有一片沸騰的能量海洋,比如不確定性原理說,當時間非常非常肯定的一剎那,真空中的能量起伏是非常大的,但它會在瞬間消逝,在另一個不確定的瞬間又會冒出來,那麼負能量就是片啥都麼有的真正真空,其實我們根本不曉得怎麼去做這個空間!所以人工製造在暫時看來是不可能滴。

    我們上文中說明了理論上可能在現實空間中存在的衝動都是很小的,需要用負能量將其支撐才能容得下飛船透過,對於負能量來說,它要抵抗黑洞引力的坍縮,也有抵消經過物體的質量引起的引力坍縮,所以要計算好飛船質量切不可超過負能量的應對極限。

    能稱得上黑洞的,如果不是原初黑洞的話,它的質量至少是太陽的3.2倍,這需要的負能量可能就是天文數字了,所以從理論上來看,能穿過蟲洞的黑洞沒法太大,除非它穿過天然形成的黑洞,比如透過奇環到達另一個宇宙。

    理論上也是存在的,但問題是奇環直徑似乎要大於穿過黑洞的史瓦西半徑才可以,不是這樣嗎?這樣的克爾黑洞得有多大質量才能達到這個需求?還要自轉速度也要達到不可思議!當然假如我們假設存在原子級別的黑洞的話,肯定是麼有問題的,但另一個疑問是,這樣的黑洞無法長時間保持,它可能在瞬間就蒸發了。

    所以我們也可以簡單的下個結論,從常理上來分析,黑洞無法透過蟲洞,除非你要走極端!

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