平行宇宙、愛因斯坦羅森橋

2020-11-23 源科幻

愛因斯坦認為黑洞太離奇了,不可能在自然界存在。而有人認為在黑洞的中心有蟲洞存在的可能性就更讓他反感。數學家將這些蟲洞稱為「多連通空間」。物理學家稱它們為「蟲洞」,因為它像鑽到地裡的一條蟲,在兩點之間鑽出一條可供選擇的捷徑,有時也將它們叫做「空間入口或通道」。不管將它們叫做什麼,也許有一天它們將成為星際間旅行的最後的途徑。

第一個普及蟲洞理論的人是查爾斯·道奇森,他寫作的筆名是劉易斯·卡羅爾。在《愛麗絲鏡中奇遇》一書中他引進蟲洞作為梳妝鏡將牛津的鄉村和仙境連接起來。  作為一位職業數學家和牛津先生,道奇森熟悉這些「多連通空間」。根據定義,多連通空間是一個不能縮減到一點的套索。通常,任何迴路可以毫不費力地收縮到一點。但是如果我們分析一個油炸圈餅,那麼就不可能將一個套縮成一點,最多只能收縮到孔的周圍。

數學家為這些事實而感到高興因為他們發現了一個完全不能用來描述空蟲洞理論引進物理世界。  但是在1935年愛因斯坦和他的學生內森·羅森把蟲洞理論引進物理世界。  他們試圖用黑洞解作為基本粒子的模型。愛因斯坦點也不喜歡在一個粒子附近引力變得無限大這個從牛頓時代就有的想法,因斯坦認為這個「奇點」應當去掉,因為它沒有意義。  愛因斯坦和羅森有了一個新的想法,通常認為電子是一個小點沒有有任何結構,他們用黑洞代表一個電子。用這種方式,廣義相對論可以用統一場論解釋量子世界的秘密。他們從標準黑洞解出發,它像一個「長喉嚨」的大花瓶。然後將喉嚨切掉,把它和另一個翻轉的黑洞解合併在一起。對愛因斯坦來說這個奇怪的但是光滑的結構在黑洞原點沒有奇異性,其行為像一個電子。

不幸的是,愛因斯坦用黑洞代表電子的想法失敗了。但是今天,宇宙學家推測愛因斯坦-羅森橋可以充當兩個宇宙之間的橋梁。  我們可以在我們的宇宙中自由地走來走去,直到有一天不巧掉進一個黑洞,我們會突然被吸到這個洞裡,並穿過這個洞出現在另一側(穿過一個白洞)。對愛因斯坦來說,他的方程的任何解,如果是從實際上似乎合理的出發點得出的,都應當與實際可能的物體相適應。但是,愛因斯坦不擔心有人掉進黑洞裡進入一個平行的宇宙。

黑洞的中心引力變得無限大,任何人不幸地掉進黑洞裡,他們身體的原子會被引力場撕開。愛因斯坦-羅森橋確實會即刻打開,但是又很快關閉,沒有物體能及時通過它到達另一側。愛因斯坦的態度是,儘管蟲洞可能存在,但生物絕不能通過它,也不能活著講述通過它的經過。

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    在理論上,黑洞的形式是多種多樣的: 第一類被理論化的蟲洞是愛因斯坦羅森橋——每個黑洞都描述成通向無限平行宇宙的入口。那個宇宙是倒掛著的,時間似乎在倒流。我們宇宙的東西落進黑洞;隨著時間的流逝,在黑洞對面的平行宇宙;我們這些東西開始像是噴泉一樣把這些東西噴射出去,同時對面那個鏡像黑洞就叫做白洞。
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    平行宇宙概念的提出,得益於現代量子力學的科學發現。平行宇宙是指從某個宇宙中分離出來,與原宇宙平行存在著的既相似又不同的其他宇宙。在20世紀50年代,有的物理學家在觀察量子的時候,發現了已知道的四種相互作用力。
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    騰訊科學Ѷ(Everett)當前的宇宙理論建立在蘇聯宇宙學家亞歷山大·弗裡德曼提出的膨脹宇宙模型之上,在1922年,弗裡德曼發現了愛因斯坦場方程中的一個重要解使得膨脹宇宙模型逐漸明朗,此後哈勃發現了宇宙膨脹的現象,在宇宙微波背景輻射發現之後,科學界對建立在弗裡德曼宇宙模型基礎上的宇宙時空有了不同深度的認識
  • 愛因斯坦的預言在百年後屢屢實現,他下一個預言什麼時候實現?
    在不久的將來,愛因斯坦預言的第三個神秘事物或會與人類見面!說到為推動人類科學事業發展而做出突出貢獻的科學家,部分人會想到牛頓,畢竟他提出的經典力學理論具有奠基意義。雖已離開校園許久,但相信很多人都還記得牛頓第一定律、牛頓第二定律、牛頓第三定律等。除了牛頓,相信更多人會想到愛因斯坦。
  • 你經歷過平行宇宙麼?
    相信很多人都聽說過平行宇宙這個詞,但是估計沒有多少人相信平行宇宙是真實存在的,也幾乎沒有人相信在我們周圍可能就充斥著多個平行宇宙。平行宇宙誕生於原宇宙,又獨立於原宇宙。平行宇宙中有一個跟我們一模一樣的人,但是經歷的人和事物卻完全不同。
  • 科學:霍金的宇宙模型是什麼樣的?可以時間旅行的宇宙存在嗎?
    序:在過去的主流宇宙模型中,科學界認為宇宙必須有一個起點,一個終點,但是科學家不能說清楚。其中最著名的科學家有霍金,愛因斯坦,哥德爾,那麼他們的宇宙模型是什麼樣的?本篇我們看下這些非常有趣的宇宙模型。對比霍金的宇宙模型,另一位科學巨人提出了完全不同的宇宙模型,那就是愛因斯坦。
  • 為什麼愛因斯坦本人不認為人類可以進行時空穿越?
    因為我們還有愛因斯坦羅森橋—蟲洞。這是廣義相對論引力場方程的另一個數學解。可是愛因斯坦本人認為這個數學解得出的蟲洞是不具備物理意義的,因為實在是荒唐。如果蟲洞具備物理意義,那麼意味著我們可以藉助它肆意穿越時空,在空間上可以瞬間去到億萬年以外的宇宙,在時間上也可以回到過去。不過愛因斯坦也有犯錯的時候,比如他對量子力學完備性的質疑,以及宇宙常數上都犯過錯。我們只能期望愛因斯坦在蟲洞問題上依舊犯錯。