阿尔伯特·爱因斯坦是什么时候提出“虫洞”理论的?

1930年和罗森一起提出的，但他们的虫洞对称性要求过高，不可能在现实中出现

1930年和罗森一起提出的，但他们的虫洞对称性要求过高，不可能在现实中出现。

1、简单地说，“虫洞”是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的敞开。它可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。它也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道，也叫"灰道"。

2、虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。在这里，虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥，物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥）被传送到白洞并且被辐射出去。

简单地说，“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的敞开。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道，所以也叫"灰道"。

早在19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 虫洞

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。 “

虫洞(15张)瞬间移动”的可能，如同超时空转换。 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”。 据科学家猜测，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。。 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)。

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。

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候，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， 就象星际之门的故事那样。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辐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。这为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候，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。这种感觉便是由虫洞引力场的不均匀造成的。 一开始，这种张力只是使人稍有不适而已， 但随着飞船与虫洞的接近，这种张力会迅速增加， 距离每缩小到十分一，这种张力就会增加约一千倍。 当飞船距离虫洞还有一千公里的时候，这种张力已经超出了人体所能承受的极限， 如果飞船到这时还不赶紧折回的话，所有的乘员都将在致命的张力作用下丧命。 再往前飞一段距离，飞船本身将在可怕的张力作用下解体， 而最终，疯狂增加的张力将把已经成为碎片的飞船及乘员撕成一长串亚原子粒子。从虫洞另一端飞出的就是这一长串早已无法分辨来源的亚原子粒子！ 这就是星际探险者试图穿越半径为一公里的虫洞将会遭遇的结局。半径一公里的虫洞不是旅行家的天堂， 而是探险者的地狱。 因此一个虫洞要成为可穿越虫洞， 一个很明显的进一步要求就是：飞船及乘员在通过虫洞时所受到的张力必须很小。 计算表明，这个要求只有在虫洞的半径极其巨大的情况下才能得到满足[注六]。 那么究竟要多大的虫洞才可以作为星际旅行的通道呢？计算表明， 半径小于一光年的虫洞对飞船及乘员产生的张力足以破坏物质的原子结构，这是任何坚固的飞船都无法经受的， 更遑论脆弱的飞船乘员了。因此， 一个虫洞要成为可穿越虫洞，其半径必须远远大于一光年。

从科幻到现实

但另一方面， 一光年用日常的距离来衡量虽然是一个巨大的线度，用星际的距离来衡量， 却也不算惊人。我们所在的银河系的线度大约是它的十万倍， 假如在银河系与两百二十万光年外的仙女座大星云之间存在一个虫洞的话，从线度上讲它只不过是一个非常细小的通道。 那么会不会在我们周围的星际空间中真的存在这样的通道，只不过还未被我们发现呢？ 答案是否定的。因为半径为一光年的虫洞真正惊人的地方不在于它的线度， 而在于维持它所需的负能量物质的数量。计算表明， 维持这样一个虫洞所需的负能量物质的数量相当于整个银河系中所有发光星体质量总和的一百倍！这样的虫洞产生的引力效应将远比整个银河系的引力效应更为显著， 如果在我们附近的星际空间中存在这种虫洞的话，周围几百万光年内的物质运动都将受到显著的影响，我们早就从它的引力场中发现其踪迹了。 因此不仅在地球上不可能建造可穿越虫洞，在我们附近的整个星际空间中都几乎不可能存在可穿越虫洞而未被发现。 这样看来，我们只剩下一种可能性需要讨论了， 那就是在宇宙的其它遥远角落里是否有可能存在可穿越虫洞？对于这个问题， 我们也许永远都无法确切地知道结果，因为宇宙实在太大了。 但是维持可观测虫洞所需的数量近乎于天方夜谭的负能量物质几乎为我们提供了答案。迄今为止， 人类从未在任何宏观尺度上发现过负能量物质，所有产生负能量物质的实验方法利用的都是微弱的量子效应。为了能够维持一个可穿越虫洞， 必须存在某种机制把量子效应所产生的微弱的负能量物质汇集起来，达到足够的数量。 但是负能量物质可以被汇聚起来吗？最近十几年来物理学家们在这方面做了一些理论研究， 结果表明由量子效应产生的负能量物质是不可能无限制地加以汇聚的。负能量物质汇聚得越多， 它所能够存在的时间就会越短。因此一个虫洞没有负能量物质是不稳定的， 负能量物质太多了也会不稳定！那么到底什么样的虫洞才能够稳定的呢？ 初步的计算表明，只有线度比原子的线度还要小二十几个数量级的虫洞才是稳定的[注七]！ 这一系列结果无疑是非常冷酷的， 如果这些结果成立的话，存在可穿越虫洞的可能性就基本上被排除了， 所有那些美丽的科幻故事也就都成了镜花水月。不过幸运 (或不幸) 的是，上面所叙述的许多结果依据的是目前还比较前沿 - 因而相对来说也还比较不成熟- 的物理理论。未来的研究是否会从根本上动摇这些理论， 从而完全推翻我们上面介绍的许多结果，还是一个未知数。 退一步讲，即使那些物理理论基本成立， 上面所叙述的许多结果也只是从那些理论推出的近似结果或特例。比方说， 许多结果假定了虫洞是球对称的，而实际上虫洞完全可以是其它形状的， 不同形状的虫洞所要求的负能量物质的数量，所产生张力的大小都是不同的。 所有这些都表明即使那些物理理论真的成立，我们上面提到的结论也不见得是完全 打开它的方法就是共鸣利用物质间相互吸引原理使两时空虫洞正反两种物质能量互相吸引从而打开它，但这两种能量是光能量与暗能量

编辑本段关于时间

时间随宇宙的变化而变。时间是因变量。——时间的本质，Deng's时间公式 t=T(U,S,X,Y,Z......) U－宇宙；S空间，XYZ，......事件，顺序 时间是宇宙事件秩序的计量。时间的本质 什么是时间？时间是宇宙事件顺序的度量。 时间不是自变量，而是因变量，它是随宇宙的变化而变化。 t=(S1,S2,S3,...,Sn) Deng's时间公式：世界事件发生次序的序列。其中，S是事件，S1,S2,S3,...,Sn是事件1，2，3，。....，n发生的顺序，时间就是对这些事件发生顺序的排序，标志的计量。 时间”是一个计量“事件过程的长短、次序”的“类别名词”。 时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数，确定时间，是靠不受外界影响的物质周期变化的规律。例如月球绕地球周期，地球绕太阳周期，地球自转周期，原子震荡周期等。 时间在数学、物理上用坐标轴表示。“时间”时会出现什么状况？怎样利用时间的本质来思考“衰老”的问题？下面开始细致的分析，内容包括：为什么有些“事件”可以“同时发生”，有些却不能？时间与我们有什么关系？

虫洞美景图(5张)

编辑本段最新发现

“虫洞”是广义相对论中出现的概念，是指宇宙中一种奇特的天体。尽管目前没有实验证据表明虫洞的真实存在，但科学家预测它以时空端点之间的捷径形式而存在，并想像虫洞连接着空洞的太空区域。然而，最新一项研究表明虫洞可能存在于遥远的恒星之间。它们并非时空隧道，虫洞中包含着接近完美程度的流体，可在两颗恒星之间来回流动，这种流体特征或许是证实虫洞存在的迹象。 这项最新研究观点使科学家们置疑是否虫洞可能存在于不同的普通恒星和中子星。比如：那些正常的恒星和中子星。但它们可能一些能被探测到的差异特征。为了调查这些差异特征，研究人员设计了一个普通恒星中心带有通道的模型，宇宙物质可在该通道中穿行。两颗恒星共同分享一个虫洞将具有独特的连接性，这是由于虫洞具有两个通道口。 由于虫洞中的奇特物质能够像恒星之间的液体一样流动，两颗恒星将出现不同寻常的脉动方式，这种脉动将释放不同类型的能量，比如：超强能量。 科学家提出的两种虫洞，一个用于在我们所处的宇宙进行星际和星系际旅行，一个用于往返于不同宇宙之间。 网易探索3月20日报道英国新科学家杂志报道，虫洞是一条可以进行时空穿梭的神奇隧道，让星际甚至星系际旅行不再是一个梦想。科学家认为虫洞极其不稳定，如果没有一种带有负能量的奇异物质让洞口保持张开状态，虫洞会在瞬间突然闭合。然而，根据德国和希腊物理学家进行的研究，虫洞无需借助这种奇异物质便可处于张开状态。这一研究发现意味着人类可能在将来的某一天在太空中发现虫洞。也许，一个先进程度远超过人类的文明已经借助虫洞构成的星系际地铁系统往返于不同星系之间。

编辑本段理论形成

虫洞

虫洞 虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中。物理学家在分析白洞解的时候，通过一个阿尔伯特・爱因斯坦的思想实验，发现宇宙时空自身可以不是平坦的。如果恒星形成了黑洞，那么时空在史瓦西半径，也就是视界的地方与原来的时空垂直。在不平坦的宇宙时空中，这种结构就意味着黑洞视界内的部分会与宇宙的另一个部分相结合，然后在那里产生一个洞。这个洞可以是黑洞，也可以是白洞。而这个弯曲的视界，就叫做史瓦西喉，它就是一种特定的虫洞。 自从在史瓦西解中发现了虫洞，物理学家们就开始对虫洞的性质发生了兴趣。 虫洞连接黑洞和白洞，在黑洞与白洞之间传送物质。在这里，虫洞成为一个阿尔伯特?爱因斯坦—罗森桥，物质在黑洞的奇点处被完全瓦解为基本粒子，然后通过这个虫洞（即阿尔伯特?爱因斯坦—罗森桥）被传送到白洞并且被辐射出去。 虫洞还可以在宇宙的正常时空中显现，成为一个突然出现的超时空管道。 虫洞没有视界，它只有一个和外界的分界面，虫洞通过这个分界面进行超时空连接。虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接，在这里时空曲率并不是无限大，因而我们可以安全地通过虫洞，而不被巨大的引力摧毁。 黑洞、白洞、虫洞仍然是目前宇宙学中“时空与引力篇章”的悬而未解之谜。黑洞是否真实存在，科学家们也只是得到了一些间接的旁证。当前的观测及理论也给天文学和物理学提出了许多新问题，例如，一颗能形成黑洞的冷恒星，当它坍缩时，其密度已然会超过原子核、核子、中子……，如果再继续坍缩下去，中子也可能被压碎。那么，黑洞中的物质基元究竟是什么呢？有什么斥力与引力对抗才使黑洞停留在某一阶段而不再继续坍缩呢？如果没有斥力，那么黑洞将无限地坍缩下去，直到体积无穷小，密度无穷大，内部压力也无穷大，而这却是物理学理论所不允许的。 总之，目前我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少，它们还是神秘的东西，很多问题仍需要进一步探讨。目前天文学家已经间接地找到了黑洞，但白洞、虫洞并未真正发现，还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。 虫洞也是霍金构想的宇宙期存在的一种极细微的洞穴。美国科学家对此做了深入的研究。目前的宇宙中，“宇宙项”几乎为零。所谓的宇宙项也称为“真空的能量”，在没有物质的空间中，能量也同样存在其内部，这是由爱因斯坦所导入的。宇宙初期的膨胀宇宙，宇宙项是必须的，而且，在基本粒子论里，也认为真空中的能量是自然呈现的。那么，为何目前宇宙的宇宙项变为零呢？柯尔曼说明：在爆炸以前的初期宇宙中，虫洞连接着很多的宇宙，很巧妙地将宇宙项的大小调整为零。结果，由一个宇宙可能产生另一个宇宙，而且，宇宙中也有可能有无数个这种微细的洞穴，它们可通往一个宇宙的过去及未来，或其他的宇宙。 旋转的或带有电荷的黑洞内部连接一个相应的白洞，你可以跳进黑洞而从白洞中跳出来。这样的黑洞和白洞的组合叫做虫洞。 最后，即使虫洞存在并且是稳定的，穿过它们也是十分不愉快的。贯穿虫洞的辐射（来自附近的恒星，宇宙的微波背景等等）将蓝移到非常高的频率。当你试着穿越虫洞时，你将被这些X射线和伽玛射线烤焦。虫洞的出现，几乎可以说是和黑洞同时的。 物理学家一直认为，虫洞的引力过大，会毁灭所有进入它的东西，因此不可能用在宇宙旅行之上。但是，假设宇宙中有虫洞这种物质存在，那么就可以有一种说法：如果你于12：00站在虫洞的一端（入口），那你就会于12：00从虫洞的另一端（出口）出来。 黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接，当然，这种连接无论是如何的将强，它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”。虫洞(Wormhole),又称爱因斯坦-罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道

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