【{$randkws}】新研究指在量子物理学领域内虫洞实际上是可能存在的 人类旅行者穿越虫洞将十分安全 - {$web_name} 在量子物理学领域内

来源:此疆尔界网 | 栏目:综合 | 2026-06-21 03:46:54
新探究指在量子物理学领域内虫洞实际上是或许存在的 人类旅行者穿越虫洞将相当可靠
新探究指在量子物理学领域内虫洞实际上是或许存在的 人类旅行者穿越虫洞将相当可靠
新探究指在量子物理学领域内虫洞实际上是或许存在的 人类旅行者穿越虫洞将相当可靠
(神秘的地球uux.cn报导)据新浪技术:国外传媒报导,虫洞是科幻小说中最受欢迎的题材之一,航天器可以经由虫洞做到超光速旅行,从时空的一个点瞬间移动到另一个点。尽管广义相对论不允许“可穿越虫洞”的存在,但最近的大连电影预告Tips一项探究强调,在量子物理学领域内,虫洞实际上是或许存在的。
唯一的不足是,穿过虫洞的时间或许要比穿过正常空间的时间更长,并且(或者)这些虫洞或许是微观的。在一项新探究中,两位常春藤科学家提出,假如存在规范模型之外的物理学理论,或许就意味着虫洞的大小不只足以穿越,并且针对从A点到B点的人类旅行者来说,穿越虫洞将是相当可靠的。
这项探究的题目是《人类可穿越的虫洞》(Humanly traversable wormholes),由普林斯顿高等探究院的理论物理学家胡安·马尔达塞纳(Juan Maldacena)和普林斯顿大学天体物理学探究生阿列克谢·米莱金(Alexey Milekhin)共同达成。此前,推荐评论这两位探究者已然撰写了众多有关虫洞的文章,并透彻研究了虫洞如何变成一种穿越太空的可靠工具。
有关虫洞的理论出如今20世纪早期,以答复爱因斯坦的广义相对论。第一位假设虫洞存在的是德国物理学家和天文学家卡尔·史瓦西(Karl Schwarzschild),他对爱因斯坦场方程的解(Schwarzschild metric,又称史瓦西解、史瓦西度规)获得了黑洞存在的第一个理论基础。
史瓦西解的一个结局便是他所谓“永恒的黑洞”,本质上是时空中各异点之间的连接。但是,这些“史瓦西虫洞”(又称“爱因斯坦-罗森桥”)并不稳定,由于任何物体从一端穿越到另一端时都会不久坍塌。
正如马尔达塞纳和米莱金所阐释的那样,可穿越虫洞需要特别的生态才能存在。其中就含有负能量。在经典物理学中,负能量是不允许存在的,但在量子物理学领域中是夏季网友热搜话题,建议收藏备用或许的。他们声称,卡西米尔效应(Casimir Effect)就是一个很好的例子,即量子场在沿着闭合圆环研究时能够形成负能量。
“但是,这种效应通常很小,由于是量子效应。在我们之前的论文《在四维中可穿越的虫洞》(Traversable wormholes in four dimensions)中,我们意识到,这种效应针对具有大磁荷的黑洞来说是相当可观的。在新的理论中,我们使用了带电荷的无品质费米子(相似电子但品质为零的粒子)的特别性质。针对带磁荷的黑洞,这些粒子会沿着磁场线运动(在某种程度上相似于太阳风的带电粒子在地球极地附近形成极光)。”
这些粒子可以先进入一个点,然后绕圈运动,从空间中一着手的位置呈现。这一事实意味着“真空能量”能够被更改,并且可以是负的。这种负能量G研发榜单存在又能够扶持稳定的虫洞的存在,使其身为时空点之间的桥梁,在物体有机遇穿越它之前不会坍塌。
基于物质是粒子物理学规范模型的一若干,这样的虫洞是或许的。唯一的难题是,这些虫洞必须相当微小,并且只能在相当小的距离存储在。针对人类旅行者来说,虫洞必须足够大才能穿越,这就需要用到超出规范模型的物理学理论。
对马尔达塞纳和米莱金而言,这就是第二类蓝道尔-桑德鲁姆模型(Randall-Sundrom II,又名五维卷曲几何理论)着手发挥作用的时候。该模型以理论物理学家丽莎·蓝道尔(Lisa Randall)和拉曼·桑德鲁姆(Raman Sundrum)的名字命名,从五维的角度刻画了宇宙,其最初提出是为知晓决粒子物理学中的一个层次结构难题。
探究者称:“第二类蓝道尔-桑德鲁姆模型是基于这样一种认识,即这种五维时空也能以较低的能量来刻画物理,这种能量比我们通常探究的更低。但是,我们或许会探测不到这种五维时空,由于它只经由引力与我们的物质耦联。事实上,它的物理学相似于在已知的物理学中加入许多强相互作用的无品质场,从而形成所需的负能量。”
马尔达塞纳和米莱金得出结论,这些虫洞从外部来看,将相似于中等大小的带电荷黑洞,会形成同样强大的潮汐力,这是航天器需要警惕的。他们强调,要可靠穿越这种虫洞,人类旅行者在经由其中心时将需要一个相当大的助推因子。
假设这一切都可以做到,那么难题就来了:这些虫洞是否可以身为时空两点之间的捷径?哈佛大学的丹尼尔·贾弗里斯(Daniel Jafferis)此前的探究,以及爱因斯坦和纳森·罗森(Nathan )的岗位表明,尽管稳定的虫洞有或许存在,但穿越它们实际上需要比穿越普通空间更长的时间。
但是,依据马尔达塞纳和米莱金的探究,从旅行者的角度来看,他们的虫洞差不多不需要花什么时间就能穿过。从局外人的角度来看,穿越的时间将会长得多,这与广义相对论是一致的。在广义相对论中,接近光速的人将会历程时间膨胀(即时间变慢)。正如马尔达塞纳和米莱金所说:
“针对宇航员来说,穿越虫洞意味着他们只需要1秒时间就能够穿越10000光年的距离(大约是银河系大小的相当之一)。而在外面的观察者看来,这一穿越过程需要一万多年的时间。这一切都不需要燃料,由于引力会使飞船加速和减速。”
不需便是穿越这些虫洞的另一个好处,由于虫洞本身的引力会使宇宙飞船加速和减速。在太空探索的场景中,飞行员需要驾驭虫洞的潮汐力,使他们的飞船处于合适的位置,然后让虫洞来达成余下的岗位。一秒钟之后,飞船就会出如今银河系的另一边!
对一些人来说,这一探究相当令人鼓舞,由于虫洞有或许在前方变成太空旅行的手段。可是,马尔达塞纳和米莱金的岗位也具有一些显著的不足。先是,他们强调可穿越虫洞必须使用负品质来设计,由于已知没有合理的机制使其能自然形成。
尽管存在或许性(至少在理论上),但必要的时空参数需要提前呈现。即便如此,虫洞所关乎的品质和规模如此之大,以致于这项任务将超出我们所能预见的任何实用技术。其次,这些虫洞只有在空间为寒冷、平坦的状况下才足够可靠,而在第二类蓝道尔-桑德鲁姆模型之外,状况并非如此。
最重大的是,任何进入虫洞的物体都会加速,乃至无处不在的宇宙背景辐射也会带来巨大的危险。但马尔达塞纳和米莱金强调,他们的探究是以便证明可穿越虫洞的存在是“广义相对论和量子物理学之间微妙的相互作用”的结局。
简而言之,虫洞不太或许变成一种穿越空间的实用方式,至少还不存在任何可预见的方式。也许制造这种虫洞没有超出卡尔达肖夫Ⅱ型或Ⅲ型文明(Ⅱ型文明为星际或恒星文明,能运用其他行星的所有能量;Ⅲ型文明为星系文明,能在自己的星系范围内运用所有能量),但仍只是一种猜测。即便如此,当目睹科幻小说中重大的元素有或许变成现实,还是相当令人鼓舞的。
有关报导:探究人员称经由虫洞开展时间旅行存在或许性
(神秘的地球uux.cn报导)据cnBeta:外媒BGR报导,科学家们称已然找到了一种方法,可以将人类送入虫洞,并让他们在旅途中活着。该理论假设了很多有关各类物理学模型,但这些模型仍未被证明。普林斯顿大学探究人员在一篇新论文阐释称,在某些条件下,假如特定的物理模型精确的话,时间旅行的确存在或许性。唯一的难题是它需要空间中的一个虫洞,可以让人类在旅途中存活下来。
这篇探究论文关乎到了一些颇具风波的数学和理论配置。它在很大程度上依赖于物理学的Randall-Sundrum模型,首要是由于规范模型只允许微观的虫洞存在,假如想开展时间旅行,将需要一个足够大的虫洞,一个人可以经由它并从另一端完整地出来。
当关乎到这些具体的物理计算时,Randall-Sundrum模型允许更多的灵活性,但更改后的Randall-Sundrum II模型更为灵活。人在经由虫洞的时候会受到强烈的重力,这是最大的障碍。
“经由使用具有U(1)规场的Randall-Sundrum模型,更好的虫洞是或许的,”探究人员阐释说。“这种模型允许足够大的虫洞,可以被人类穿越,即在潮汐力下生存。运用它们,人们可以在不到一秒钟的时间内在我们银河系的遥远点之间旅行。针对经由虫洞的观测者来说,一秒钟。而针对从外面看的人来说,则需要数万年的时间。”

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