說起這段時間最受歡迎的外星人,都教授大概可以排在首位了。作為韓劇《來自星星的你》的主人公,他不僅可以來往于古今之間,還能在宇宙空間中自由穿梭。而幫他實現(xiàn)這一切的,是一種叫做“蟲洞”的東西,都教授甚至可以在蟲洞中休息!
“現(xiàn)在看韓劇門檻好高,不懂點天文物理都看不懂!”一句網(wǎng)友的吐槽,逼得多少“星星粉”翻書上網(wǎng),惡補起了科學(xué)知識。
蟲洞是最佳的“抄近路工具”
蟲洞的概念,最初是由著名的物理學(xué)家阿爾伯特·愛因斯坦提出來的。愛因斯坦認為,我們?nèi)祟愃畹挠钪?,不是平直的,而是彎曲的。假設(shè)宇宙的形狀是圖中這幅“尊容”,如果我們要從地球到比鄰星去,從宇宙內(nèi)部走,要經(jīng)歷A→B→C的線路??梢俏覀兡茉谟钪娴膬蓚€地點之間開一個洞,那就省事多了!這個洞就是蟲洞。
更直觀地說,假設(shè)我們就是蘋果上蠕動的一只肥肥的蟲子,我們想到蘋果的另一面去,一種方法是沿著蘋果的表面慢慢爬,真的有點繞遠??!另一種方法就是學(xué)習(xí)“嶗山道士”——不是穿墻而過,是穿“果”而過——在飽滿的果肉中間“咔咔咔咔”用嘴咬出一條通道來。顯然,后一種方法會更快更爽!這就是蟲洞。
都教授,你的蟲洞是洛倫茲蟲洞嗎?
前面那些都是假設(shè),想的是挺好,可真的有蟲洞存在嗎?
這個問題必須由物理學(xué)家們來回答。而物理學(xué)家們解決這類問題,常用的方法是:首先,假設(shè)蟲洞存在;然后,研究蟲洞可能存在的方式以及對周圍宇宙空間所產(chǎn)生的影響;最后,通過實驗觀察是否存在這種影響。
經(jīng)過物理學(xué)家們的仔細研究,發(fā)現(xiàn)可能存在兩種類型的蟲洞——洛倫茲蟲洞和歐幾里得蟲洞。
洛倫茲蟲洞就是《來自星星的你》中的蟲洞。這種蟲洞可以穩(wěn)定、長期地存在,飛船可以通過它來往于我們宇宙中的任意兩點,也可以通過它飛到其他的宇宙去,然后再飛回來。要真找到洛倫茲蟲洞,穿越不再是夢想,通過洛倫茲蟲洞,我們可以突然出現(xiàn)在武王伐紂時牧野之戰(zhàn)的戰(zhàn)場上,也可以回到英雄輩出的三國時代,不過要是不幸掉在火燒赤壁的戰(zhàn)船上,那你就慘了!
歐幾里得蟲洞是一種可以瞬間產(chǎn)生、又瞬間消失的蟲洞。我們可以瞬間通過歐幾里得蟲
洞到達宇宙的其他地方,而不需要時間,簡直就是“來無影去無蹤”!想象一下,如果有一個聯(lián)通南京和紐約的歐幾里得蟲洞,瞬間把你移送到了五角大樓上,然后這個蟲洞又馬上消失了,美國聯(lián)邦調(diào)查局的人肯定會因此手忙腳亂……不過,英國著名的物理學(xué)家霍金認為,這種蟲洞在宇宙中無處不在,但是它非常小,比分子甚至原子還小,而且處在不斷產(chǎn)生和消失的過程中。是不是有種一場空歡喜的感覺?這樣小的“迷你”蟲洞,就算有的話,也沒什么用啊。
當(dāng)然,無論是洛倫茲蟲洞,還是歐幾里得蟲洞,目前都還停留在紙面上,也就是說,是理論計算中存在,并沒有真正觀察到它們的存在。
蟲洞半徑達到1光年才能讓人安全穿越
停!讓一切隨心所欲的暢想和無中生有的幻想,統(tǒng)統(tǒng)停下來!讓嚴(yán)謹?shù)目茖W(xué)登場發(fā)言!
自從蟲洞的理論誕生以來,利用蟲洞穿越時空的文學(xué)、影視作品就不斷產(chǎn)生,天花亂墜,浪漫無邊,可那都是暢想夢想加幻想。從科學(xué)上說,我們真的能通過蟲洞嗎?
理論研究表明,在蟲洞的出入口處,引力的變化會十分巨大。當(dāng)我們乘坐飛船進入蟲洞的時候,由于引力場的巨大變化,飛船頭部和飛船尾部受到的引力有很大的不同,我們稱這個引力的差為潮汐力。
當(dāng)我們站在地球表面的時候,我們的頭和腳所受到的地球給我們的引力也是不一樣的,也有潮汐力的存在。只不過這個潮汐力很小,就一般成年人來說,這個潮汐力也就三滴水那么重,小得我們毫無感覺。
而在蟲洞的入口處,這個潮汐力就很大了,大到了足以撕碎一切物體!再堅固的宇宙飛船,到了這個地方,都不是碎屑和碎片,而是撕碎成一個個的基本粒子——徹徹底底,粉身碎骨,萬劫不復(fù)!
也就是說,如果都教授真的想要通過蟲洞來到地球,那還沒進入蟲洞,他就被撕碎了。
那么,我們是不是能夠躲開這么巨大的潮汐力呢?
理論研究表明,蟲洞的直徑越大,那么蟲洞中心的潮汐力就越小,要想讓蟲洞中心的潮汐力對人體無害,那么蟲洞的半徑至少要達到1光年——也就是95 000億千米——以上才可以。可是,如果宇宙中真的存在這么大的一個蟲洞,那它對周圍宇宙空間的影響也將是巨大的,甚至是災(zāi)難性的。以人類目前的觀測水平,沒有理由看不到。
前面講了這么多關(guān)于蟲洞的問題,不過這些內(nèi)容都是物理學(xué)家們的猜想,以及從猜想出發(fā)推導(dǎo)出來的一些結(jié)論。到目前為止,我們并沒有觀測到蟲洞的存在,甚至沒有任何實驗?zāi)荛g接證明蟲洞的存在。所以,想要像都教授那樣自如地穿越蟲洞,還真不是那么容易的事情。