以目前的科技,能人工制造虫洞吗?

如题所述

怎么可能呢 不过相信以后一定可以的 它的研究才开始

下面是关于虫洞的研究发展概况 可以看看

60多年前,爱因斯坦提出了“虫洞”理论。那么,“虫洞”是什么呢?简单地说,“虫洞”是宇宙中的隧道,它能扭曲空间,可以让原本相隔亿万公里的地方近在咫尺。
  早在20世纪50年代,已有科学家对“虫洞”作过研究,由于当时历史条件所限,一些物理学家认为,理论上也许可以使用“虫洞”,但“虫洞”的引力过大,会毁灭所有进入的东西,因此不可能用在宇宙航行上。
  随着科学技术的发展,新的研究发现,“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和,达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为,相对于产生能量的“正物质”,“反物质”也拥有“负质量”,可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样,“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过,目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。
  据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算,“负质量”可以用来控制“虫洞”。他们指出,“负质量”能扩大原本细小的“虫洞”,使它们足以让太空飞船穿过。他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣,许多国家已考虑拨款资助“虫洞”研究,希望“虫洞”能实际用在太空航行上。
  宇航学家认为,“虫洞”的研究虽然刚刚起步,但是它潜在的回报,不容忽视。科学家认为,如果研究成功,人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。现在,人类被“困”在地球上,要航行到最近的一个星系,动辄需要数百年时间,是目前人类不可能办到的。但是,未来的太空航行如使用“虫洞”,那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方。
  据科学家观测,宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”,但很少有直径超过10万公里的,而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求。“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机,可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”。
  科学家指出,如果把“负质量”传送到“虫洞”中,把“虫洞”打开,并强化它的结构,使其稳定,就可以使太空飞船通过。
  虫洞,这个科幻园地中的主题,今天已从纸面跃出,成为天文学家搜索的目标。虫洞为何那么吸引人?因为它为星际航行提供了一条捷径。例如从地球飞往最近的邻居——半人马座——比邻星,将要飞奔4光年的旅程,而通过虫洞,却只需几小时就够了。
  其实,远在广义相对论发表后不久,科学家就在理论上发现了虫洞的存在,但此后,对它的研究进展很慢,它的不少性质仍然十分模糊。例如,它仅能让光线通过?抑或也可使飞船穿行?直到1988年,美国加州工学院的桑恩等人,对虫洞作了较为深入的研究,才肯定虫洞的两端皆可出入,并非像黑洞那样是“单行道”。此外,旅行者在洞内仅受到一般的加速度。不像在黑洞中,若你的脚指向黑洞中心,那么巨大的引力场,会在头足之间构成极大的拉力差,足可把身首撕开。
  桑恩还提出了构造虫洞的概念,当然是理论上的。他说,这涉及到对宏观空间的挖破和扭曲。生活在二维空间(如纸面)的智慧蚂蚁,它想从纸面上的一点走到另一点,按常规,只有一种办法,即沿着连接该两点的直线走去,这也是两点间的最短距离。但还有一种距离更短的走法:把纸对折成两面,使两点靠得很近,再用一个纸筒(它提供了通过第三维的一条捷径)将两点接通,蚂蚁可经纸筒而到达彼点。为此,蚂蚁必须在纸面上挖出两个孔。在这一例中,纸筒十分类似于通过更高强空间的虫洞。故欲构筑虫洞,必撕破空间。
  空间不是空空的吗,怎样去撕破,挖孔?实难想象。但相对论早就告诉我们,引力能弯曲空间。桑恩说,空间的裂口处,时空会出现陡峭的势态,就如黑洞中心的那种情况。但他承认,由于没有一个成熟的量子引力理论,对这个问题很难深入讨论下去。
  从理论可知,虫洞内的空间被扭曲得极不自然,以致无法使它保持畅通,即使能开通,也只是一瞬间。但虫洞却可让奇异物质通过,为何奇异物质受此优待呢?这还得从相对论谈起。
  爱因斯坦认为,引力来自物质的两种全然不同的性质。一种是大家熟知的,质量密度越大,引力场也越强,由于物质的质量跟能量是等价的,故可说,能量密度(单位体积内所含的能量)对引力作出贡献;另一种是物质对周围所施加的压力,就像气体对容器壁所做的那样,但是这种压力原则上可正可负。
  若跟物质内所含的能量相比,这种压力就小得微不足道。但桑恩说,有一种物质却具有极大的负压,奇异物质就明显地具有这种特性,且其负压之大,超过了它的能量密度。从而使得奇异物质周围的空间,被扭曲得十分奇怪,跟一般物质的扭曲情况相比,正好改变了空间扭曲的“符号”,具体地说,其引力具有排斥性。
  按现代宇宙学理论,在宇宙创生后立即驱使宇宙急速膨胀的力,正是“奇异”真空的具有极大负压的排斥性引力。宇宙暴胀可能提供一种保持虫洞开放的手段。一些物理学家认为,暴胀可能造成“宇宙绳”环(宇宙理论中的一种物质),当量子虫洞和宇宙绳环同时暴胀时,有可能产生宏观的开通的虫洞。此外,他们还相信,先进文明所创造的人工虫洞,可能用奇异物质的“支柱”来保持虫洞的畅通。故桑恩的虫洞,可谓之奇异物质虫洞。
  科学家麦可思提出了磁虫洞的理论。他说,极强烈的磁场将能弯曲时空而形成虫洞。根据相对论,任何含有能量的东西(包括磁场),皆能弯曲空间。远在20年代,一位意大利理论家莱特,就在爱氏方程中找到了磁引力。
  莱特的理论说,在一个由螺线管产生的磁场中,螺线管内形成了一个引力磁,但要获得这种人工引力场,磁场需十分巨大。据麦可思说,莱特的磁引力跟桑恩的虫洞极相似。麦可思说:“其理论的实际意义,就是一个磁虫洞。”他说,若在实验室内用2.5T(特斯拉)的磁场,即可构造出一个磁虫洞,洞的半径极大,约为150光年,若欲将此虫洞的半径压缩到实验室的尺度,则所施加的磁场需大到10亿T,这显然超出目前人类的科技能力(最大人工磁场约10T)。但麦可思说,在天空中必定能找到这种磁虫洞,因为中子星表面的磁场达10亿T,在那里,磁虫洞将自发地产生。
  磁虫洞有一个优点,按麦可恩的说法,它比较容易测量验证。由于磁引力也将影响光线,“在引力场中,光速将减慢。若光线通过螺线管时,其速度低于真空中的光速”,即可证明磁虫洞的存在。
  不论奇异物质虫洞或磁虫洞,只要它们存在于天空之中,就能从地球上测得它们的特征性信号。若一个虫洞嘴处在地球和某一恒星之间,那么虫洞的引力将引起这一恒星的光产生异常的波动,将使我们看到一个两边特别明亮中间较暗(星光)R光学像。为何如此奇怪?这要谈到负(质量)物质和引力透镜。
  据俄科学家诺朱可夫的理论,当物体进入虫洞,“入口”处明显地增大质量,而同时在“出口”处,则立即失去对应的这份质量。即使此物体已穿出虫洞,也仍会留下这些痕迹:虫洞的一边将保持其已获得的质量,而另一边最终则呈现负质量。
  负(质量)物质具有明显的特性,它只具有排斥性引力,因而能将其周围的任何物质都向四周扫出,且对光线的运动造成极大的扭曲。
  通常的物质(即正质量物质),若正好通过地球与某一恒星之间,其引力将弯曲和放大这一恒星向地球射来的星光,很像一个聚光镜的行为。天文学上称之“引力透镜”效应。具体地说,我们这时将看到这一恒星星光比平时亮得多。若这个经过地球恒星间的天体,是由负物质构成的,那又将如何?它也将弯曲星光,但由于其具有排斥性引力,故弯曲星光的情况迥然不同。星光经它身旁时,会出现所谓焦散现象,即星光从透镜(负物质天体)的轴线处被推出,而在两边上聚焦。这意味着,当负物质天体运动在地球与某一恒星之间时,我们将看到,这个恒星不是像平时那样的一个光点,而是在亮度上出现两个突然增亮的跳跃。这种“双峰”亮度特征信号是十分明显的,故为探测出虫洞提供了一个方便之门。
  桑恩之所以去研究“虫洞”,有个很重要的直接原因是因为好友卡尔.萨根的求助;当时卡尔.萨根正构思一个科幻题材,和桑恩讨论虫洞的想法,桑恩遂极感兴趣,为此研究了虫洞的可行性并推导了虫洞模型。
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第1个回答  2013-06-03
虫洞成为了科幻故事中星际旅行家的天堂。 不过米斯纳与惠勒所提出的虫洞是极其微小的, 并且在极短的时间内就会消失, 无法成为星际旅行的通道。 萨根的小说发表之后, 索恩对虫洞产生了浓厚的兴趣, 并和他的学生莫里斯 (Mike Morris) 开始对虫洞作深入的研究。 与米斯纳和惠勒不同的是, 索恩感兴趣的是可以作为星际旅行通道的虫洞, 这种虫洞被称为可穿越虫洞 (traversable wormhole)。 三. 负能量物质 那么什么样的虫洞能成为可穿越虫洞呢? 一个首要的条件就是它必须存在足够长的时间, 不能够没等星际旅行家穿越就先消失。 因此可穿越虫洞首先必须是足够稳定的。 一个虫洞怎样才可以稳定存在呢? 索恩和莫里斯经过研究发现了一个不太妙的结果, 那就是在虫洞中必须存在某种能量为负的奇特物质! 为什么会有这样的结论呢? 那是因为物质进入虫洞时是向内汇聚的, 而离开虫洞时则是向外飞散的, 这种由汇聚变成飞散的过程意味着在虫洞的深处存在着某种排斥作用。 由于普通物质的引力只能产生汇聚作用, 只有负能量物质才能够产生这种排斥作用。 因此, 要想让虫洞成为星际旅行的通道, 必须要有负能量的物质。 索恩和莫里斯的这一结果是人们对可穿越虫洞进行研究的起点。 索恩和莫里斯的结果为什么不太妙呢? 因为人们在宏观世界里从未观测到任何负能量的物质。 事实上, 在物理学中人们通常把真空的能量定为零。 所谓真空就是一无所有, 而负能量意味着比一无所有的真空具有 “更少” 的物质, 这在经典物理学中是近乎于自相矛盾的说法。 但是许多经典物理学做不到的事情在二十世纪初随着量子理论的发展却变成了可能。 负能量的存在很幸运地正是其中一个例子。 在量子理论中, 真空不再是一无所有, 它具有极为复杂的结构, 每时每刻都有大量的虚粒子对产生和湮灭。 一九四八年, 荷兰物理学家卡什米尔 (Hendrik Casimir) 研究了真空中两个平行导体板之间的这种虚粒子态, 结果发现它们比普通的真空具有更少的能量, 这表明在这两个平行导体板之间出现了负的能量密度! 在此基础上他发现在这样的一对平行导体板之间存在一种微弱的相互作用。 他的这一发现被称为卡什米尔效应。 将近半个世纪后的一九九七年, 物理学家们在实验上证实了这种微弱的相互作用, 从而间接地为负能量的存在提供了证据。 除了卡什米尔效应外, 二十世纪七八十年代以来, 物理学家在其它一些研究领域也先后发现了负能量的存在。 因此, 种种令人兴奋的研究都表明, 宇宙中看来的确是存在负能量物质的。 但不幸的是, 迄今所知的所有这些负能量物质都是由量子效应产生的, 因而数量极其微小。 以卡什米尔效应为例, 倘若平行板的间距为一米, 它所产生的负能量的密度相当于在每十亿亿立方米的体积内才有一个 (负质量的) 基本粒子! 而且间距越大负能量的密度就越小。 其它量子效应所产生的负能量密度也大致相仿。 因此在任何宏观尺度上由量子效应产生的负能量都是微乎其微的。 另一方面, 物理学家们对维持一个可穿越虫洞所需要的负能量物质的数量也做了估算, 结果发现虫洞的半径越大, 所需要的负能量物质就越多。 具体地说, 为了维持一个半径为一公里的虫洞所需要的负能量物质的数量相当于整个太阳系的质量。 如果说负能量物质的存在给利用虫洞进行星际旅行带来了一丝希望, 那么这些更具体的研究结果则给这种希望泼上了一盆无情的冷水。 因为一方面迄今所知的所有产生负能量物质的效应都是量子效应, 所产生的负能量物质即使用微观尺度来衡量也是极其微小的。 另一方面维持任何宏观意义上的虫洞所需的负能量物质却是一个天文数字! 这两者之间的巨大鸿沟无疑给建造虫洞的前景蒙上了浓重的阴影。 四. 探险者的地狱 虽然数字看起来令人沮丧, 但是别忘了当我们讨论虫洞的时侯, 我们是在讨论一个科幻的话题。 既然是讨论科幻的话题, 我们姑且把眼光放得乐观些。 即使我们自己没有能力建造虫洞, 或许宇宙间还存在其它文明生物有能力建造虫洞, 就象《星之门》的故事那样。 甚至, 即使谁也没有能力建造虫洞, 或许在浩瀚宇宙的某个角落里存在着天然的虫洞。 因此让我们姑且假设在未来的某一天人类真的建造或者发现了一个半径为一公里的虫洞。 我们是否就可以利用它来进行星际旅行了呢? 初看起来半径一公里的虫洞似乎足以满足星际旅行的要求了, 因为这样的半径在几何尺度上已经足以让相当规模的星际飞船通过了。 看过科幻电影的人可能对星际飞船穿越虫洞的特技处理留有深刻的印象。 从屏幕上看, 飞船周围充斥着由来自遥远天际的星光和幅射组成的无限绚丽的视觉幻象, 看上去飞船穿越的似乎是时空中的一条狭小的通道。 但实际情况远比这种幻想来得复杂。 事实上为了能让飞船及乘员安全地穿越虫洞, 几何半径的大小并不是星际旅行家所面临的主要问题。 按照广义相对论, 物质在通过象虫洞这样空间结构高度弯曲的区域, 会遇到一个十分棘手的问题, 那就是张力。 这是由于引力场在空间各处的分布不均匀所造成的, 它的一种大家熟悉的表现形式就是海洋中的潮汐。 由于这种张力的作用, 当星际飞船接近虫洞的时侯, 飞船上的乘员会渐渐感觉到自己的身体在沿虫洞的方向上有被拉伸的感觉, 而在与之垂直的方向上则有被挤压的感觉
第2个回答  2013-06-03
不可能的 人类连时间都没控制 杂可能控制更高的维度
第3个回答  2013-06-03
不能 要造虫洞还早呢
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