量子橋:揭示蟲洞的秘密及其在太空旅行中的潛力

编辑者: Irena I

「時空可能充滿了蟲洞,它們是穿越宇宙的捷徑。」 這個引人入勝的想法源於阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論的方程式,激發了科學研究和科幻愛好者的想像力。

蟲洞,也被稱為愛因斯坦-羅森橋,是可能連接時空中遙遠點的假設性隧道。它們提供了宇宙捷徑的誘人可能性,可能縮短巨大的距離,甚至實現時間旅行。然而,它們的存在和可行性仍然是一個激烈爭論的話題。

蟲洞的概念最初由奧地利物理學家路德維希·弗拉姆於1916年提出。他探索了愛因斯坦的方程式,並提出了「白洞」作為黑洞的對應物。這些結構可以充當引力隧道,但它們的穩定性和大小帶來了巨大的挑戰。

一個主要的障礙是蟲洞的脆弱性。試圖穿過它們的普通物質可能會由於引力吸引而導致隧道坍塌。為了保持它們開放,需要負能量密度的奇異物質,這是一種僅在某些量子場論狀態下觀察到的物質。

此外,蟲洞被預測是微觀的,估計大小為10^-33厘米,這使得它們對於人類通行來說是不切實際的。儘管存在這些限制,但最近的研究探索了穩定這些結構的方法。

2017年,物理學家高平、丹尼爾·賈菲里斯和阿倫·沃爾提出了一種基於量子糾纏的方法,愛因斯坦曾將這種現象稱為「遠距離幽靈般的相互作用」。該理論表明,糾纏可以提供保持蟲洞開放所需的奇異成分,儘管僅限於微觀層面。

這種方法激發了新的研究,例如胡安·馬爾達塞納和阿列克謝·米列欣的研究,他們認為暗物質可能在形成更大的蟲洞方面發揮關鍵作用,儘管這些想法仍未得到證實。對蟲洞的興趣超出了它們在太空旅行中的潛力。

最近的研究已將蟲洞的形成與量子糾纏和弦理論聯繫起來,可能提供了關於時空和引力本質的線索。物理學家朱利安·索納爾表明,夸克(物質的基本組成部分)的糾纏理論上可以產生一個蟲洞。

這一發現表明,我們所理解的引力可能是量子糾纏的湧現結果。然而,使用蟲洞進行時間或空間旅行的可能性仍然是高度推測性的。雖然蟲洞可以連接不同的時間點,但將它們變成時間機器將需要巨大的努力。

此外,物理定律可能禁止人類通過這些結構旅行。正如密歇根大學的物理學家和教授斯蒂芬·許所說,人類在不久的將來不會這樣做,這反駁了過去關於這一理論的信念。

來源

  • infobae

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