第5章 蟲洞
如果外星高等文明想要實現跨星際遠航來到地球,可行的方案大致只有兩種:
1、超光速飛船,即:時空壓縮拉伸技術。比如:曲率驅動引擎。
2、星際空間傳送門(裝置),即:空間跳躍技術。比如:蟲洞。
當然,還有一種最簡單粗暴方法,就是——假設外星高等生命可以永遠不吃不喝、不老不死,並且飛船永遠擁有源源不斷的動力的情況下,或許他們能夠在宇宙中航行數億年最終到達地球。
不過這顯然不太可能,為了到地球「旅遊」一圈所付出的代價也太大了。(有那時間還不如去干點別的事情呢~)
除了上述這三種方法以外,可能還存在其它的方法,只不過我們目前還不知道而已……
「費米悖論」和「卡爾達肖夫指數」告訴我們,在茫茫宇宙中我們不應該是孤單的……
2013年9月12日,美國宣布:由美國宇航局(NASA)於1977年9月5日發射的「旅行者1號」無人太空探測器已經飛出了太陽系,正式進入了星際空間!
這是目前距離地球最遠的人造飛行器,也是第一個衝出太陽系,進入星際空間的人造物體。
截止2013年,「旅行者1號」的這趟遠航共耗時36年,距離地球約187億公里。
這標誌著人類對於太空探索的又一個里程碑!
但從宇宙尺度來看,36年187億公里是微不足道的、僅僅是一個很小的時間尺度和一個很短的距離。
人類相當於只跨出了「一小步」,想要探索更廣闊的深空,我們必須提高速度,無限接近光速甚至超過光速。
不過基於「狹義相對論」原理:速度越快,質量越大。即:隨著物體動能的增加,其質量也會逐漸增加。
當我們將一個物體逐漸加速到接近光速的時候,其質量也會接近於無窮大。所以我們是無法將一艘飛船加速到光速甚至超光速的,除非飛船本身能像「光子」一樣,沒有質量。
但曲率驅動引擎卻可以,因為根據時空壓縮拉伸原理、它不需要考慮被加速物體的質量,理論上它甚至可以將飛船加速到超光速!
不過顯然以人類目前的科技水平來看,曲率驅動引擎還處於理論科幻階段,距離其變為現實還有很遠的路要走……
也許,未來人類真的能夠實現超光速跨星際遠航,不過那應該是人類達到2級文明以後才需要考慮的事情了。
目前人類文明等級約為0.73級,連1級文明還沒有達到。
那麼,除了第3種方法,即:不吃不喝、不老不死、並且飛船永遠擁有源源不斷的動力之外,我們現在想要實現星際遠航去探索更深層的宇宙、甚至星際殖民,就只能藉助第2種方法了,星際空間傳送門——蟲洞!
這也是張璐當初選擇「天體物理學」專業的主要原因之一,當她第一次接觸到「蟲洞理論」的時候,立刻就被這個神秘的天體深深的所吸引住了。
就像著名物理學家「史蒂芬·威廉·霍金」第一次接觸到「黑洞理論」的時候那樣,被它的神秘與未知所深深的所折服了。
按理說女孩子基本都屬於感性生物,對冰冷的宇宙空間一般都不是很感興趣。但不知道為什麼張璐就是喜歡,從小就喜歡。
當一群女孩子都抱著洋娃娃玩耍的時候,她抱著一個地球儀……
當同齡的孩子們都在看動畫片的時候,她在看《星球大戰》《普羅米修斯》……
當小夥伴們紛紛報考影視院校、藝術學院的時候,她則報考了天體物理系……
有時候她甚至懷疑自己到底是不是個女生?
從生理結構角度來看——是的。
但從性格愛好角度來看就不太確定了......
早年,她的父母為此也是操碎了心,送她去學跳舞、學鋼琴,但是她都不喜歡,她甚至能在舞蹈和音調中總結出一些物理規律或現象。
張媽:「璐璐啊~今天都學什麼了?可不可以跟媽媽講講啊?」
張璐淡淡地說:「肖邦的《幻想即興曲》。」
「哇~名曲呀!」張媽故作驚訝道:「那你都學會了么?快講給媽媽聽聽。」
張璐點點頭:「學會了。很簡單、在樂章的主要部分有一段持續的四對三交叉節奏。彈奏時、雙手都要彈出均勻的節奏,右手每彈出四個音、左手就要恰好彈出三個音。兩個節奏混合在一起成為一個飄逸、清澈的聲音。」
「太棒了!」張媽鼓掌誇讚道:「我的璐璐太厲害了,還有嗎?」
張璐眯起眼睛說:「這段美妙的音樂使我思考到了量子力學,音符與音符之間那長短不一的頻率以波函數的形式……」
「停!」張媽無奈道:「我看我還是換個問題吧~晚飯想吃點什麼?」
……
當張璐回想起這些事情的時候,不由得苦笑。這些曾經的「囧」事她除了跟自己的哥哥張昊說過以外,她從來沒再跟任何人講過。
今天,李翰文是第二個……
「當初我應該聽父母的話就好了,起碼不至於搞成現在這個樣子。」她說。
李翰文一直耐心的聽著,已經很少插話了,但這時他卻搖了搖頭,堅定道:「不,你是對的。」
「何以見得?」
「感覺~」他意味深長的說:「其實我挺羨慕你的,不在乎世俗的眼光、敢於追求並實現自己的夢想,走在人類文明的最前沿。」
「走在人類文明的最前沿~」她咀嚼著這句話,點點頭:「我喜歡這個形容。」
但隨即失落道:「那又有什麼用呢?到頭來還不是被解僱了?」她故作洒脫的聳聳肩:「我辜負了所有人對我的期望……」說著她眼圈微微泛紅。
李瀚文顯然對處理這種突髮狀況不是很有經驗,顯得有些不知所措;這好好的怎麼說哭就哭了?本想安慰兩句,但又不知如何開口,只能默默地遞上幾張紙巾。
她擺手拒絕道:「沒事,我沒你想象的那麼脆弱。」說著她用另一隻手擦了擦眼角,問:「我們剛剛說到哪裡了?」
「你的畢生心血,人類現階段想要實現跨星際遠航探索更深層的宇宙,就只能通過一種方法——蟲洞。」李翰文說。
「哦對!蟲洞。」張璐說:「當初我選擇天體物理系專業主要就是為了它。」
蟲洞,即:時空洞,又稱:「愛因斯坦—羅森橋」,也譯作:蛀孔。是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。之所以說它「可能存在」是因為,迄今為止我們還沒有直接觀測到它存在的證據,就像當初的「黑洞」一樣(直到2019年4月,人類拍攝首張黑洞照片才證實其真實存在)。
1916年,奧地利物理學家「路德維希·弗萊姆」首次提出蟲洞概念。他認為,蟲洞在宇宙中是連結兩個遙遠空間的隧道,就像大海裡面的漩渦,是無處不在的。
這些「時空漩渦」是由星體旋轉和引力作用共同形成的,就像漩渦能夠讓局部水面跟水底離得更近一樣,它能夠讓兩個相對距離很遠的局部空間瞬間離得很近。
1930年由「阿爾伯特·愛因斯坦」及「納森·羅森」在研究引力場方程時假設:蟲洞就是連接宇宙遙遠區域間的「時空細管」,它也有可能是連接黑洞和白洞的時空隧道,所以也將其稱之為:「灰道」。
然而,近代物理學家「史蒂芬·威廉·霍金」也認為,蟲洞很可能就存在於黑洞之中(奇點)。這也是為什麼我們迄今為止還沒有觀測到蟲洞的原因之一。
但「奇點」這玩意兒是我們非常不喜歡的,因為在「奇點」上任何物理規律都失效了,所以我們要盡量避免「奇點」的出現。
但想要研究「蟲洞」我們就不可避免的會遇到「奇點」問題,這讓包括張璐在內的很多科學家都比較頭疼。
既然我們無法探究黑洞之中的蟲洞,那我們有沒有可能製造一個人工蟲洞、來供我們自己研究呢?
這個想法在很早以前就有人設想過,但遺憾的是,人們經過測算;想要製造一個人工蟲洞至少需要一顆恆星、甚至一個星系的總能量!那就相當於製造出了一個黑洞(奇點)。
「又是奇點……」張璐無奈地搖搖頭。
「那你之前為什麼說只有「蟲洞」的這個方法可行呢?現在看來也不行啊~」李翰文又適時地拋出了一個令她尷尬的問題。
不過這正是她今天要講的重點,她面無表情的看了他一眼。
他頓時感覺腦瓜子「嗡」一下,心跳「噗通」一下……
正準備承認錯誤的時候,就見她正色道:「這個問題問的好,記得划重點。」說完她就低下頭,雙手在鍵盤上「噼里啪啦」敲擊了起來。
李翰文見狀長吁一口氣,暗道:『嚇我一跳~我還以為要失業了呢……』
很快,她停下動作、猛地抬起頭,不可避免的又把李翰文嚇了一跳……
她略顯興奮地說道:「注意了,注意了,高潮部分要來了!
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