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脑洞大开!《星际穿越》真的能穿越虫洞吗?

2022-07-30 11:57:44

脑洞大开!《星际穿越》真的能穿越虫洞吗?

电影《星际穿越》是基于美国理论物理学家基普·索恩的理论成果,该片剧情将涉很多的科学概念:包括虫洞、黑洞理论、相对论,万有力等等。


剧中人类文明正面临毁灭的危险,但是宇航员们看到了一丝希望:因为土星附近神秘地出现了一个虫洞。这条穿越时空的隧道通向一个遥远的星系,人类可以穿过这条隧道,找寻一个可以殖民的星球,以延续我们的文明。

洞是基于真实的物理学理论的,由天体物理学先驱基普·索恩(Kip Thorne)建立。


《星际穿越》电影中的视觉效果非常震撼,很多人都认为电影中对虫洞与黑洞描绘的准确性可能在整个电影史上数一数二。当然,在电影中还有一个很重要的方面没有提及:你如何在这样的一次星际穿越中活下来?

想要一步一步探索这些奥秘,我们首先来了解一下

虫洞是什么?

虫洞是什么?

虽然爱因斯坦和他的助手纳森·罗森(Nathan Rosen)最早不这么叫它,但是虫洞最初的确是他们的智慧结晶。当时他们正在试图用各方法来解爱因斯坦的广义相对论方程,以期用一个纯粹的数学模型来解释整个宇宙,包括重力,以及构成物质的各种粒子。其中包括的一种方法是将空间描述成两个几何面,其间由“桥”连接,而在我们的感知中,这些桥就是粒子。


通俗一点的解释就是:它可被看作是“时空隧道”(虫洞是一种“时空细管”,因为太过细小所以难以被我们觉察到)。虫洞就是连接黑洞与白洞的载体,就像大桥连接着两岸一样。如果我们不建大桥,那么就得从水路走或是绕一大圈通过自然的陆地到达对岸(如果坐飞机的话太不划算了)。但是有了大桥,我们就能直接从上面通过,既省时又省力省钱。同样,通过虫洞,我们能在更短的时间内走更短的距离从宇宙的一端到达遥远的另一端。

虫洞在哪里 ?

关于虫洞有三种说法: 


一是虫洞是宇宙中相距遥远的两点间的一条捷径,就是一个苹果,虫子沿着苹果表面走远了,可是如果虫子挖洞从苹果里面走就近多了,顾明思议,虫洞,虫在苹果里挖的洞。 


二是虫洞是连接黑洞和白洞或黑洞与黑洞的时空隧道,故在黑洞里能找到虫洞。 


三是虫洞是时空隧道,能进行时空旅行。 


没人见过虫洞,有人说我们周围到处都是虫洞,又有人说黑洞里有虫洞,基帕·索恩在书里又说我们可以自己构建虫洞的方法。 

虫洞是时间机器

时间机器 


假定我们能找到虫洞并且有某种负能量可以让它一直开着,那么虫洞就可以是一个时间机器。 

飞船要进入虫洞,其速度要接近光速。 

根据爱因斯坦的相对论原理,如果你在太空中的速度足够快,可以做到在太空中呆了几十天,地球上却已经过了几十年,做到古人所说的天上一天地上一年,即如果你2014年坐飞船接近光束进行时空旅行一个月后,回到地球,这时发现地球已经是2044年,这就实现了穿越到未来。 

故我们可以猜想剧情,等主角们穿越到其他星际空间完成任务后,回到地球,他们的儿女都和主角们一样大年龄了。 

目前的科学理论表明,回到过去是不能实现的。 

母子怪圈 

虽然回到过去没有科学依据支持,但科幻片毕竟是科幻的,所以出现回到过去的剧情也是有可能的。 

这时就有一个每部有关穿越时空的科幻片都面临的问题: 

假如我有时间机器(虫洞或者别的),我就能够回到过去母亲怀我之前把她杀死。此时,母亲死了,我就不会出世,那又怎么会有我穿越时空来杀母亲呢?这时就有这样一个矛盾出现了。 

之前的科幻片对这点的处理方法有两种: 
1.未来不可改变:我虽然想杀母亲,但会有外界因素使我不能成功。 


2.平行时空观点:时空不是唯一存在的,而是有无数个时空平行的存在,它们彼此之间一般情况是无法产生联系的。这种观点普遍被人接受。那么你穿越最多就算是到了别的时空去了一趟而已,而不是回到过去或未来,更无所谓改变历史。 

星际穿越如果出现这种情况,诺兰会不会有什么不同于以上两种说法的新颖处理方法没有呢? 
目前我们对黑洞和虫洞的了解很多都停留在猜想上,这也让这部电影有很大的发挥空间。


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编辑 | 蚊子

图 | 网络

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