虫洞可打开实现星际旅行

美国宇航局钱德拉X射线空间望远镜拍摄的人马A中心区域影像

打破僵局

有趣的是,将这一僵局进一步向前推动的却是一位美国的行星天文学家卡尔·萨根。在他的科幻小说《超时空接触》中,他需要构思一种在科学上能站得住脚的高速星际旅行方式,以便让他笔下的女英雄实现在时空中的穿梭。这部小说后来被拍成了同名电影,片中的女主角艾莉由著名美国女演员朱迪·福斯特饰演。于是困扰的萨根向加州理工学院理论物理学家基普·索恩(Kip Thorne)求助,后者很快意识到虫洞的概念可以帮助解决这一问题。1987年,索恩和他的研究生麦克·莫里斯(Michael Morris)和尤里·约瑟夫(Uri Yertsever)一起,提出了一种可以实现星际旅行的虫洞方案。他们证明,如果能找到某种具有负能量的物质,那么只要使用足够多的这种物质,其负能量性质将产生对引力的自然对抗,如此便能保持虫洞的开放。

而负能量物质也并没有它的名字听上去那么荒谬。想象两块平行放置的金属片,一同置于真空中。如果你将这两块金属片不断相互接近,它们当中相隔的真空区域将具有负能量——即这里具有较之外部真空区域更低的能量。这是因为正常状态下的真空就像是波涛汹涌的大海,而当两块金属片非常接近时,较大的波浪将无法通过,于是便被排除在外。于是留在两块金属片之间区域的能量就将少于外侧其它区域。

不幸的是这样的负能量实在太微不足道,根本无法用于维持虫洞的开放。事实上,索恩和他的合作者们提出的虫洞开放策略将需要巨大的负能量来源,其总量几乎将相当于一颗普通恒星在一年中释放出的能量中的很大一部分。

回到之前的话题,或许我们将可以找到某种方法来绕过这一难题?到目前为止,所有的虫洞理论提出的基础都是以爱因斯坦的广义相对论不谬为前提的。但事实上这样的前提或许并不是牢固的。首先,这一理论在黑洞视界范围内将会失效,并且也无法用于解释宇宙极早期的现象。而描述微观世界的量子理论却取得了巨大的成功,它几乎可以解释一切事物,从地面为什么是坚硬的,到太阳为什么可以发光。很多研究者都认为,爱因斯坦的相对论一定是某种更加深刻理论的一种近似。





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