著名科學(xué)家愛(ài)因斯坦在生前曾提出過(guò)許多科學(xué)假設(shè)。
其中關(guān)于黑洞的假設(shè)，在當(dāng)時(shí)那個(gè)天文學(xué)技術(shù)還并不發(fā)達(dá)的年代，雖然受到了無(wú)數(shù)人的質(zhì)疑，但隨著近年來(lái)黑洞照片的成功拍攝，黑洞的存在也真正被徹底證實(shí)了。
當(dāng)然，類似黑洞，愛(ài)因斯坦在生前同樣還預(yù)言了另一個(gè)“宇宙極端”的存在，那就是蟲(chóng)洞。
科幻電影中的星際穿越、時(shí)空旅行橋段，大都也正是通過(guò)穿越蟲(chóng)洞實(shí)現(xiàn)的，倘若蟲(chóng)洞真實(shí)存在，那我們將得到比光速更“快”的途徑，只需要穿過(guò)它就能在瞬間到達(dá)宇宙的邊緣。
但問(wèn)題是，蟲(chóng)洞真的存在嗎？
關(guān)于黑洞、白洞
要想弄清楚蟲(chóng)洞到底是什么，大家有必要先來(lái)了解下關(guān)于黑洞和白洞的相關(guān)知識(shí)。
先來(lái)說(shuō)一下什么是黑洞，從物理性質(zhì)上來(lái)說(shuō)，黑洞實(shí)際上就是一個(gè)質(zhì)量密度超大的天體，只不過(guò)由于它的質(zhì)量密度過(guò)于龐大，以至于它附近的時(shí)空都被嚴(yán)重影響，讓時(shí)空曲率大到了連光都無(wú)法逃脫的地步。
這也是為什么黑洞之所以會(huì)被稱作是黑洞的根本原因，因?yàn)樗B光都能“吞噬”，沒(méi)有了任何光的反射，呈現(xiàn)在我們眼前，黑洞也就是“漆黑一片”的存在了。
被黑洞扭曲的時(shí)空
說(shuō)起黑洞，大川不得不提一下的就是，科學(xué)家于2019年4月10日發(fā)布的第一張黑洞照片。
根據(jù)科學(xué)家推算，照片里這個(gè)黑洞（M87*）的質(zhì)量至少是太陽(yáng)質(zhì)量的65億倍，體積也至少是太陽(yáng)的680萬(wàn)倍。
由于黑洞特殊的物理性質(zhì)，導(dǎo)致了它的存在無(wú)法被直接觀察到，因此當(dāng)時(shí)科學(xué)家采用了事件視界望遠(yuǎn)鏡（EHT）對(duì)其進(jìn)行觀測(cè)拍攝。而我們從照片里看到的黑洞周圍的光，也并非黑洞自身發(fā)出的，而是黑洞正在吞噬周圍的天體，這些天體在被吞噬的過(guò)程中釋放出的巨大能量，以光的形式傳遞了出來(lái)，這才有了我們眼前看到的這個(gè)黑洞。
如果當(dāng)時(shí)沒(méi)有吞噬天體，恐怕我們也無(wú)法看到這個(gè)游蕩在宇宙中的怪物了……
像M87*這樣的黑洞，在宇宙中還有很多，說(shuō)起來(lái)你可能會(huì)感到不可思議，就連我們所處的銀河系的中心，實(shí)際上就是一個(gè)巨大的黑洞，科學(xué)家將其稱作是銀心黑洞（人馬座A*（Sgr A*））。
這個(gè)黑洞距離地球大概2.6萬(wàn)光年，直徑約為4400萬(wàn)公里，保守估計(jì)它的質(zhì)量也約為太陽(yáng)質(zhì)量的410萬(wàn)倍。
質(zhì)量大還不是黑洞最可怕的地方，黑洞最可怕的地方則在于它恐怖的吞噬能力。我們都知道，對(duì)于天體來(lái)說(shuō)，質(zhì)量越大的天體就會(huì)擁有越大的引力，因?yàn)楦鶕?jù)萬(wàn)有引力定律公式（F=GMm/r2），引力是跟天體質(zhì)量成正比的，所以黑洞的引力是相當(dāng)大的，這也就進(jìn)一步導(dǎo)致了黑洞表面擁有極高的逃逸速度，而這個(gè)逃逸速度是大于30萬(wàn)公里每秒的光速的。
基于這樣的逃逸速度，任何接近黑洞的天體只要速度小于光速，便會(huì)被黑洞引力捕獲，并最終淪落為黑洞的“食物”，被黑洞吞噬稱為黑洞質(zhì)量的一部分，就算是光也難逃被黑洞吞噬的命運(yùn)。
再來(lái)說(shuō)一下白洞，白洞實(shí)際上是廣義相對(duì)論預(yù)言的另一種“宇宙極端”。
從物理性質(zhì)上來(lái)說(shuō)，白洞是一種與黑洞性質(zhì)完全相反的天體，你可以理解為，黑洞是無(wú)限吞噬周圍天體的存在，這相當(dāng)于一種“吸引力”，而白洞則是無(wú)限釋放物質(zhì)、能量的存在，相當(dāng)于一種“排斥力”。
不過(guò)值得一提的是，雖然黑洞的存在已經(jīng)得到了完全的證實(shí)，但白洞卻至今都是一種假想中的天體，科學(xué)家未曾對(duì)其存在有過(guò)切實(shí)的研究和發(fā)現(xiàn)。
什么是蟲(chóng)洞？
弄清楚了黑洞和白洞之后，再來(lái)說(shuō)蟲(chóng)洞大家應(yīng)該就容易理解了。
蟲(chóng)洞的概念最初是由奧地利物理學(xué)家弗萊姆在1916年提出的，后來(lái)經(jīng)愛(ài)因斯坦和納森·羅森補(bǔ)充完善，才有了現(xiàn)如今蟲(chóng)洞（愛(ài)因斯坦-羅森橋）的概念。
關(guān)于蟲(chóng)洞，有一種被大眾廣為接受的說(shuō)法，它是連接著黑洞與白洞的一個(gè)通道（又被稱作“灰道”），物質(zhì)被黑洞無(wú)限吸入吞噬，然后經(jīng)由中間這條通道進(jìn)入白洞，并由白洞無(wú)限噴發(fā)出來(lái)。
這個(gè)“橋梁”的存在，也反過(guò)來(lái)解釋了白洞的存在可能性。
通過(guò)蟲(chóng)洞為什么能“任意”穿梭于時(shí)空？
前面大川提到了，黑洞的質(zhì)量密度過(guò)于龐大，以至于其附近的時(shí)空被極大程度地壓縮，時(shí)空曲率也大到了連光都無(wú)法逃脫的地步。
在這樣的背景之下，黑洞的存在也就成了穿梭于時(shí)空當(dāng)中的“入口”，由于黑洞附近的時(shí)空曲率非常大，因此當(dāng)我們身處黑洞附近的時(shí)候，地球上時(shí)間和空間的法則便早已不再適用，科幻電影《星際穿越》中的一個(gè)橋段，就很好地還原了黑洞的這一特性。
男主角從黑洞出來(lái)，重新返回地球后，他的女兒竟然已經(jīng)變成了白發(fā)蒼蒼的老人，而他自己卻依然保持著當(dāng)初進(jìn)入黑洞時(shí)的樣子。
男主從黑洞回到地球后探望女兒
也就是說(shuō)，他進(jìn)入黑洞后雖然時(shí)間在正常流逝，但由于不同的時(shí)空曲率，相對(duì)于地球上的女兒來(lái)說(shuō)，他的時(shí)間其實(shí)趨于靜止，你可以理解為這是“天上一天，地上萬(wàn)年”的現(xiàn)象。
基于此，倘若蟲(chóng)洞真實(shí)存在，我們只要能順利從黑洞進(jìn)入，也就一定能做到穿梭于時(shí)空當(dāng)中了。
在這里，時(shí)間不是問(wèn)題，距離更不是問(wèn)題。
有黑洞作為入口，你可以簡(jiǎn)單理解為，無(wú)限大的曲率就等于將距離無(wú)限壓縮，飛船行駛在其中雖然速度沒(méi)有變化，但是相對(duì)于起點(diǎn)來(lái)說(shuō)，卻是在無(wú)限加速的。許多科幻電影中宇宙飛船標(biāo)配的曲率引擎，也正是基于這樣的原理構(gòu)想出來(lái)的。
曲率引擎飛船原理圖
也正是因此，如果蟲(chóng)洞真實(shí)存在，并且我們掌握了進(jìn)入蟲(chóng)洞的方法，那我們便將得到比光速更“快”的速度，甚至在瞬間到達(dá)宇宙邊緣也是能從理論上實(shí)現(xiàn)的。
寫(xiě)在最后
最后，關(guān)于通過(guò)蟲(chóng)洞進(jìn)行時(shí)空穿梭這個(gè)話題，大川還需要額外補(bǔ)充一點(diǎn)。
那就是通過(guò)蟲(chóng)洞我們只能去往未來(lái)的時(shí)間，而不可能回到過(guò)去。并且不止蟲(chóng)洞無(wú)法帶我們回到過(guò)去，世界上也不可能出現(xiàn)任何穿越時(shí)空的設(shè)備把我們送回過(guò)去，因?yàn)樵谶@其中會(huì)涉及到一個(gè)可怕的悖論——祖父悖論。
A回到過(guò)去，殺死了自己還未結(jié)婚生子的祖父。如果A的祖父死了，A的父親就不可能出生，沒(méi)有父親A也就無(wú)法出生。既然A沒(méi)有出生，又是誰(shuí)殺死了A的祖父呢？
顯然，這是一個(gè)說(shuō)不通，也不可能發(fā)生的悖論……
聯(lián)系客服
