从物理学看

李学潜

目录

  • 1 导论
    • 1.1 霍金其人
    • 1.2 霍金的主要贡献
    • 1.3 《时间简史》简介
    • 1.4 纪录片《时间简史》节选
  • 2 我们的宇宙图像
    • 2.1 万物理论与宇宙创生
    • 2.2 人类宇宙观的发展
    • 2.3 大爆炸理论
    • 2.4 霍金的物理理论观
    • 2.5 量子引力理论
  • 3 空间和时间
    • 3.1 亚里士多德与牛顿之争
    • 3.2 时间的秘密
    • 3.3 爱因斯坦火车
    • 3.4 光锥
    • 3.5 时空弯曲
    • 3.6 时间变慢
    • 3.7 时空观念的变迁
  • 4 膨胀的宇宙
    • 4.1 多普勒红移与宇宙膨胀
    • 4.2 宇宙是如何膨胀的?
    • 4.3 宇宙始于奇点?
  • 5 不确定性原理
    • 5.1 不确定性原理的提出
    • 5.2 关于量子力学的讨论
    • 5.3 纪录片《量子力学揭秘》节选
  • 6 基本粒子和自然的力
    • 6.1 基本粒子
    • 6.2 自然的力
  • 7 黑洞
    • 7.1 黑洞是如何形成的?
    • 7.2 落入黑洞将怎么样?
    • 7.3 黑洞中的奇点
    • 7.4 黑洞如何被发现?
  • 8 黑洞不是这么黑的
    • 8.1 熵与黑洞
    • 8.2 黑洞辐射
  • 9 宇宙的起源和命运
    • 9.1 宇宙的诞生
    • 9.2 有序世界的诞生
    • 9.3 人存原理
    • 9.4 暴胀理论
  • 10 时间箭头
    • 10.1 三种时间箭头
    • 10.2 关于时间箭头的猜想
  • 11 虫洞和时间旅行
    • 11.1 虫洞
    • 11.2 时间旅行
  • 12 物理学的统一
    • 12.1 大统一理论
    • 12.2 结论
虫洞
  • 1 视频
  • 2 章节测验




虫洞真的存在吗?



虫洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念,1930年由爱因斯坦纳森·罗森在研究引力场方程时假设的,认为透过虫洞可以做瞬时空间转移或者做时间旅行

      虫洞的提出几乎和黑洞一起的,在研究黑洞时候,发现宇宙可能不是平的,因为黑洞可以造成一个凹陷,则必然出现一个小洞与另外的宇宙。简单地说,你可以把一张纸当做宇宙,我们要想从纸一头到另外一头,正常走是需要在一个平面内,但是虫洞确实将这张纸折叠,直接从中间穿过去,相当于走了一个捷径。这个捷径就是虫洞,它将穿越的时间缩短,但是在现实中却需要很久很久。

  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?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。 

       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。

       理论上,虫洞是连结两个遥远时空的空间隧道,就像是大海里面的漩涡,是无处不在但转瞬即逝的。迄今为止,科学家们还没有观察到虫洞存在的证据。