打破时空—什么是SF作品中常见的“虫洞”？

虽然“虫洞”一词经常出现在科幻作品中，但很难确切地解释得比“从宇宙的一个点到另一个点弯曲是可能的”更具体。为此，科学YouTube频道Kurzgesagt在一部动画电影中解释了什么是SF作品中常见的“虫洞”。

如果虫洞出现在你面前，看上去是类似于黑洞。

那么是否存在一个真正的虫洞，或者它一个只存在于物理学家头脑中的幻想？

很长一段时间，人们认为空间就像一个平坦的舞台。太阳，地球和其他恒星都安排在舞台上......

即使将星星和行星移除，人们也认为宇宙作为舞台将留在那里。

然而，由于爱因斯坦的广义相对论，传统的空间观已被推翻。

根据爱因斯坦的说法，宇宙是由空间和时间组成的，空间空间是由放置在舞台上的天体拉伸和扭曲的。

如果说常规宇宙是硬板的设定，那么相对论的宇宙就像水床一样软。虽然相对论中的宇宙是一个灵活的阶段，但一个洞可能会被清空或撕裂，但这就是为什么虫洞可能存在的原因。

如果有一个虫洞连接着宇宙中遥远的地方，那么它比光在外太空正常传播还要快......

通过虫洞移动的物体可能在宇宙中移动得更快。

然而，虫洞实际上并没有被发现，它只存在于研究人员最后一篇文章中。在理论上可能存在虫洞的地方，虫洞并不真正存在。

从理论上讲，存在多个虫洞的可能性。

理论化的第一个虫洞就是所谓的“爱因斯坦-罗森桥(Einstein - Rosen Bridge)”。

爱因斯坦 - 罗森布里奇认为所有黑洞都是平行宇宙的入口。

时空和被极度压缩的天体扭曲的空间......

当它的失真变得极端时，它就变成了一个黑洞 。

黑洞吞噬了包括光在内的一切，据说任何东西不可能像从奇点中出来。

然而，有一种可能性，即奇点实际上并不存在，黑洞的事件视界（event horizon）与另一个宇宙相连。黑洞另一边的宇宙是一个镜像宇宙，其中时间与这一边的宇宙相反......

在这边的宇宙中被吸走的东西可能会被喷射出来。

宇宙另一边的空洞被称为白洞，但实际上它不能通过爱因斯坦-罗森桥。

因为从黑洞到白洞需要无限长的时间......

被吸入黑洞的宇航员会死去，直到它穿过白洞。

为了移动以瞬间扭曲外层空间，需要一个不同于爱因斯坦 - 罗森桥的虫洞。

如果经典弦理论正确地描述了宇宙......

这个宇宙中已经有无数的虫洞。

大爆炸后一分钟空间中存在的量子涨落可能创造了一个物体可以通过的虫洞。

如果理论正确的话，由于量子涨落而形成虫洞，一根叫做宇宙弦的弦穿透虫洞，连接虫洞的两端，迅速延伸几光年。

所以也许虫洞可能比人类想象的要近。

一些研究人员认为“星系中心的超大质量黑洞有可能是虫洞…”

由于我们从地球到银河系中心有26000光年的距离，我们实际上也看不见虫洞。

但是，人类有一种方法可以密切观察虫洞。

这是一种“制造人造虫洞”的方法。

虫洞连接着客厅和浴室，或者地球和木星之间的空间......

决不能有干扰双向运动的事件层面。

此外，虫洞必须足够大，以便通过的人不会死亡。

因为试图通过重力关闭它的力正在虫洞上起作用......

当你离开它时，通道成为事件平面，成为一个黑洞。

为了不这样，虫洞的通道必须有某种支撑。

在经典弦理论中的虫洞中，支撑虫洞的是宇宙弦......

那些在人造虫洞中支撑过道空间的物质是与已知物质和反物质完全不同的物质，称为奇异物质（exotic matter）。

奇异物质有负质量...

据说它排斥被重力吸引的现有物质。

这种排斥性产生了反重力，与试图关闭虫洞的重力相反。

量子涨落不断产生基本粒子和反粒子对......

基本粒子和反粒子对在形成后立即湮灭。

有一种方法可以在这样的状态下操纵真空宇宙，并产生与负质量类似的效果。

成功稳定虫洞......

你可以把虫洞的一端放在地球附近，把另一端放在宇宙中你喜欢的地方。

这样，地球就不大可能成为星际文明的中心。

然而，由于人为地制造了虫洞......

就有可能像时间悖论一样破坏宇宙结构。

因此，许多研究人员认为虫洞并不存在。

不幸的是，到目前为止，虫洞只存在于纸上和科学家的头脑中。