虫洞的结构是什么?里面是怎样的?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/11/16 09:49:24
虫洞的结构是什么?里面是怎样的?
虫洞的结构是什么?里面是怎样的?
虫洞的结构是什么?里面是怎样的?
虫洞有几种说法
一是空间的隧道,就像一个球,你要沿球面走就远了但如果你走的是球里的一条直径就近了,虫洞就是直径
二是黑洞与白洞的联系.黑洞可以产生一个势阱,白洞则可以产生一个反势阱.宇宙是三维的,将势阱看作第四维,那么虫洞就是连接势阱和反势阱的第五维.假如画出宇宙、势阱、反势阱和虫洞的图像,它就像一个克莱因瓶——瓶口是黑洞,瓶身和瓶颈的交界处是白洞,瓶颈是虫洞.
三是你说的时间隧道,根据爱因斯坦所说的你可以进行时间旅行,但你只能看,就像看电影,却无法改变发生的事情,因为时间是线行的,事件就是一个个珠子已经穿好,你无法改变珠子也无法调动顺序
到现在为止,我们讨论的都是普通“完美”黑洞.细节上,我们讨论的黑洞都不旋转也没有电荷.如果我们考虑黑洞旋转同时/或者带有电荷,事情会变的更复杂.特别的是,你有可能跳进这样的黑洞而不撞到奇点.结果是,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.
白洞有可能离黑洞十分远；实际上它甚至有可能在一个“不同的宇宙”--那就是,一个时空区域,除了虫洞本身,完全和我们在的区域没有连接.一个位置方便的虫洞会给我们一个方便和快捷的方法去旅行很长一段距离,甚至旅行到另一个宇宙.或许虫洞的出口停在过去,这样你可以通过它而逆着时间旅行.总的来说,它们听起来很酷.
但在你认定那个理论正确而打算去寻找它们之前,你因该知道两件事.首先,虫洞几乎不存在.正如我们上面我们说到白洞时,只因为它们是方程组有效的数学解并不表明它们在自然中存在.特别的,当黑洞由普通物质坍塌形成（包括我们认为存在的所有黑洞）并不会形成虫洞.如果你掉进其中的一个,你并不会从什么地方跳出来.你会撞到奇点,那是你唯一可去的地方.
还有,即使形成了一个虫洞,它也被认为是不稳定的.即使是很小的扰动（包括你尝试穿过它的扰动）都会导致它坍塌.
在史瓦西发现了史瓦西黑洞以后,理论物理学家们对爱因斯坦常方程的史瓦西解进行了几乎半个世纪的探索.包括上面说过的克尔解、雷斯勒——诺斯特朗姆解以及后来的纽曼解,都是围绕史瓦西的解研究出来的成果.我在这里将介绍给大家的虫洞,也是史瓦西的后代.
虫洞在史瓦西解中第一次出现,是当物理学家们想到了白洞的时候.他们通过一个爱因斯坦的思想实验,发现时空可以不是平坦的,而是弯曲的.在这种情况下,我们会十分的发现,如果恒星形成了黑洞,那么时空在史瓦西半径,也就是视界的地方是与原来的时空完全垂直的.在不是平坦的宇宙时空中,这种结构就以为着黑洞的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,叫史瓦西喉,也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感到好奇.
我们先来看一个虫洞的经典作用：连接黑洞和白洞,成为一个爱因斯坦——罗森桥,将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（即爱因斯坦——罗森桥）被传送到这个白洞的所在,并且被辐射出去.
当然,前面说的仅仅是虫洞作为一个黑洞和白洞之间传送物质的道路,但是虫洞的作用远不只如此.
虫洞没有视界,它有的仅仅是一个和外界的分解面.虫洞通过这个分解面和超空间连接,但是在这里时空曲率不是无限大.就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切,在虫洞的问题中,它就好比是一个四维管道和一个三维的空间相切,在这里时空曲率不是无限大.因而我们现在可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力所摧毁.
爱因斯坦——罗森桥是一个把两个遥远区域连接起来的虫洞,但它们不能保持畅通足够久,以使任何东西通过.在航天飞船穿过虫洞之前它缩小断裂,会形成两个分离的奇点.飞船会撞到奇点上去.