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通过虫洞进行太空旅行听起来是个很有趣的想法 。 谁不想拥有能在短时间内跳上船、找到最近的虫洞并到达遥远地方的技术呢？这一技术将使太空旅行变得非常容易 。 当然 ， 这个想法经常出现在科幻电影和书籍中 。 这些“时空隧道”可以让角色在瞬间穿越时空 ， 而不必担心物理问题 。
虫洞是真的吗？它们可能只是一种文学手段 ， 让科幻小说情节继续发展 。 如果它们确实存在 ， 它们背后的科学解释是什么？答案有点模棱两可 。 它们可能是广义相对论的直接结果 ， 广义相对论最初是由阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初提出的 。 然而 ， 这并不一定意味着它们存在 ， 也不意味着人们可以乘坐宇宙飞船穿过它们 。 为了理解为什么会出现通过虫洞可以进行太空旅行这一想法 ， 了解一些科学知识是很重要的 。
虫洞是什么？
虫洞被认为是一种穿越时空 ， 连接空间中两个遥远点的方式 。 一些流行小说和电影中经常会用到 。 典型例子如电影《星际穿越》 ， 其中的角色使用虫洞作为通往银河系遥远部分的入口 。 然而 ， 没有观测证据表明它们存在 ， 也没有经验证据表明它们不在某个地方 。 关键是要找到它们 ， 然后弄清楚它们是如何工作的 。
稳定虫洞存在的一种方式是由某种外来物质创造和支持 。 说起来容易 ， 但是这种奇异的材料是什么呢？制作虫洞需要什么特殊属性？从理论上讲 ， 这种“虫洞物质”必须具有“负”质量 。 这就是它听起来的样子：具有负值的物质 ， 而不是普通的、具有正值的物质 。 这也是科学家们从未见过的现象 。
虫洞有可能利用这种奇异的物质自发地出现 。 但是 ， 还有另一个问题——没有任何东西可以支撑它们 。 因此 ， 它们会立刻坍缩 。 对于当时碰巧经过这里的任何船只来说 ， 都不是较好的选择 。
【天文|虫洞是什么？我们可以使用它们吗？】
黑洞和虫洞
如果自发的虫洞不可行 ， 有没有其他方法来创造它们？理论上说可以 。 这要感谢黑洞 ， 它们与一种被称为爱因斯坦-罗森桥的现象有关 。 虫洞本质上是由黑洞的时空扭曲造成的 。 具体地说 ， 它必须是史瓦西黑洞（史瓦西黑洞就是所谓的“寻常黑洞” 。 它是直接由较大的恒星演化而来的 。 恒星到晚期时核燃料消耗殆尽 ， 辐射压（光压）急剧减弱 ， 星体在其自身引力的作用下坍缩 。 若质量（指原恒星的质量）大于3倍的太阳 ， 其产物就是黑洞 。 在宇宙空间里 ， 此类黑洞具多数 ， 其最大质量一般不超过50.2倍的太阳） ， 它的质量是静态（不变）的 ， 不旋转 ， 没有电荷 。
那么 ， 这是怎么做到的呢？本质上说 ， 当光落入黑洞时 ， 它会穿过虫洞 ， 然后从另一边通过一个被称为白洞的物体逸出 。 白洞类似于黑洞 ， 但它不是吸进物质 ， 而是排斥物质 。 光会以光速从白洞的“出口”被加速 ， 使它成为一个明亮的物体 ， 因此有了“白洞”一词 。
当然 ， 这一想法很快被现实打了脸：一开始就试图穿过虫洞是不现实的 。 这是因为这段旅程需要坠入黑洞 ， 这是一种非常致命的经历 。 任何经过视界的东西都会被拉伸和挤压 ， 包括生命在内 。 简单地说 ， 在这样的旅行中是不可能生存下来的 。
克尔奇点和可穿越虫洞
还有另一种情况 ， 克尔黑洞可能会产生虫洞 。 它看起来会与天文学家认为构成黑洞的普通“奇点”大不相同 。 克尔黑洞会形成环状结构 ， 有效地平衡巨大的引力和奇点的转动惯量 。
因为黑洞的中间是“空”的 ， 所以人们有可能穿过那个点 。 环中间的扭曲时空可以作为虫洞 ， 允许旅行者穿越到空间的另一个点 。 这个点也许在宇宙的另一端 ， 或者在另一个宇宙中 。 克尔奇点比其他虫洞有明显的优势 ， 因为它们不需要使用外来的“负质量”来保持稳定 。 然而 ， 这些还没有被观察到 ， 只存在于理论中 。
我们哪天可以用虫洞？
撇开虫洞机制的技术方面不说 ， 即使有一些物理基础的支持 ， 或者说如果虫洞确实存在 ， 也很难说人们是否能够学会使用它们 。 另外 ， 人类甚至还没有星际飞船 ， 所以想办法利用虫洞旅行真的是本末倒置 。
还有一个明显的安全问题 。 在这一点上 ， 没有人确切地知道在虫洞里面会发生什么 。 我们也不知道虫洞能把飞船送到哪里 。 它可能在我们自己的星系 ， 也可能在遥远的宇宙的某个地方 。 另外 ， 还有些事情值得思考 。 如果虫洞把飞船从我们的星系带到数十亿光年之外的另一个星系 ， 那就需要考虑整个时间问题 。 虫洞能瞬间传送吗？如果是这样 ， 我们什么时候才能到达那遥远的彼岸？旅行是否忽略了时空的膨胀？
因此 ， 虽然虫洞存在并作为穿越宇宙的入口是可能的 ， 但人们要想找到方法应用虫洞的可能性是相当小的 。
作者: thoughtco/Carolyn Collins Petersen
FY: 董美慧
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