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虫洞有哪些技术难题

发布时间:2022-10-05 04:36:51

A. 虫洞是什么,如何制造虫洞

虫洞(wormhole)是1930年代爱因斯坦与纳森·罗森研究引力场方程时假设的,又称爱因斯坦-罗森桥,他二人认为虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道,因此透过虫洞可以做瞬时间的空间移转和时间旅行。

虫洞也可能通往其它太阳系,银诃系,平行宇宙及不同物理定律之其它宇宙

不过目前尚未发现其存在。

虫洞-内部结构图文解析

图中+-号代表不可分割的最小正负弦信息单位-弦比特(string bit)

(名物理学家约翰.惠勒John Wheeler曾有句名言:万物源于比特 It from bit

量子信息研究兴盛后,此概念升华为,万物源于量子比特)

注:位元即比特

B. 如何才能真正穿越虫洞

虫洞是科幻小说中最受欢迎的题材之一,航天器可以通过虫洞实现超光速旅行,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,但最近的一项研究指出,在量子物理学领域内,虫洞实际上是可能存在的。

唯一的缺点是,穿过虫洞的时间可能要比穿过正常空间的时间更长,而且(或者)这些虫洞可能是微观的。在一项新研究中,两位常春藤科学家提出,如果存在标准模型之外的物理学理论,可能就意味着虫洞的大小不仅足以穿越,而且对于从A点到B点的人类旅行者来说,穿越虫洞将是十分安全的。

这项研究的题目是《人类可穿越的虫洞》(Humanly traversable wormholes),由普林斯顿高等研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研究生阿列克谢·米莱金(Alexey Milekhin)共同完成。此前,这两位研究者已经撰写了大量关于虫洞的文章,并深入探讨了虫洞如何成为一种穿越太空的安全工具。

关于虫洞的理论出现在20世纪早期,以回应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。

史瓦西解的一个结果便是他所谓“永恒的黑洞”,本质上是时空中不同点之间的连接。然而,这些“史瓦西虫洞”(又称“爱因斯坦-罗森桥”)并不稳定,因为任何物体从一端穿越到另一端时都会很快坍塌。

正如马尔达塞纳和米莱金所解释的那样,可穿越虫洞需要特殊的环境才能存在。其中就包括负能量。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可能的。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传播时能够产生负能量。

“然而,这种效应通常很小,因为是量子效应。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,这种效应对于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质量费米子(类似电子但质量为零的粒子)的特殊性质。对于带磁荷的黑洞,这些粒子会沿着磁场线运动(在某种程度上类似于太阳风的带电粒子在地球极地附近产生极光)。”

这些粒子可以先进入一个点,然后绕圈运动,从空间中一开始的位置出现。这一事实意味着“真空能量”能够被修改,并且可以是负的。这种负能量的存在又能够支持稳定的虫洞的存在,使其作为时空点之间的桥梁,在物体有机会穿越它之前不会坍塌。

基于物质是粒子物理学标准模型的一部分,这样的虫洞是可能的。唯一的问题是,这些虫洞必须十分微小,而且只能在非常小的距离内存在。对于人类旅行者来说,虫洞必须足够大才能穿越,这就需要用到超出标准模型的物理学理论。

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)开始发挥作用的时候。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,从五维的角度描述了宇宙,其最初提出是为了解决粒子物理学中的一个层次结构问题。

研究者称:“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描述物理,这种能量比我们通常研究的更低。但是,我们可能会探测不到这种五维时空,因为它只通过引力与我们的物质耦联。事实上,它的物理学类似于在已知的物理学中加入许多强相互作用的无质量场,从而产生所需的负能量。”

马尔达塞纳和米莱金得出结论,这些虫洞从外部来看,将类似于中等大小的带电荷黑洞,会产生同样强大的潮汐力,这是航天器需要警惕的。他们指出,要安全穿越这种虫洞,人类旅行者在通过其中心时将需要一个非常大的助推因子。

假设这一切都可以实现,那么问题就来了:这些虫洞是否可以作为时空两点之间的捷径?哈佛大学的丹尼尔·贾弗里斯(Daniel Jafferis)此前的研究,以及爱因斯坦和纳森·罗森(Nathan )的工作表明,尽管稳定的虫洞有可能存在,但穿越它们实际上需要比穿越普通空间更长的时间。

然而,根据马尔达塞纳和米莱金的研究,从旅行者的角度来看,他们的虫洞几乎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,接近光速的人将会经历时间膨胀(即时间变慢)。正如马尔达塞纳和米莱金所说:

“对于宇航员来说,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十分之一)。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,因为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,因为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,然后让虫洞来完成余下的工作。一秒钟之后,飞船就会出现在银河系的另一边!

对一些人来说,这一研究非常令人鼓舞,因为虫洞有可能在未来成为太空旅行的手段。不过,马尔达塞纳和米莱金的工作也具有一些明显的缺点。首先,他们强调可穿越虫洞必须使用负质量来设计,因为已知没有合理的机制使其能自然形成。

尽管存在可能性(至少在理论上),但必要的时空配置需要提前出现。即便如此,虫洞所涉及的质量和规模如此之大,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、平坦的情况下才足够安全,而在第二类蓝道尔-桑德鲁姆模型之外,情况并非如此。

最重要的是,任何进入虫洞的物体都会加速,甚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,他们的研究是为了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”的结果。

简而言之,虫洞不太可能成为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,能利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利用所有能量),但仍只是一种猜测。即便如此,当看到科幻小说中重要的元素有可能成为现实,还是相当令人鼓舞的。(任天)

C. 为什么虫洞还未实现碰到了什么技术难题

就是以现在的能量驱动模式的飞行器 很难接近光速。

D. 关于虫洞的几个问题

说白了就是时空隧道 举一个例子 人类通过自己的科技是永远达不到光速履行的 假设一个飞行器可以达到光速 那么宇宙中的尘埃是有的 想达到完全的真空是不可能的 所以飞行器的结果就是 爆炸~~~!!!! 所以除非自然界中存在一种时空隧道 才可以穿梭时空 看看时间简史吧
我是个基督徒 其实上帝创造的宇宙万物 和人 你可以看看圣经 人类社会的进程完全是按照圣经中所给出的方向在前进 我们现在的这个时代已是末世
审判日在所难免 而且所有人死后都会复活 接受审判
但是我们基督徒就可以度过 因为我们信上帝的独生子耶稣基督 他为我们死在十字架上做赎罪祭 恢复了和上帝间的关系 我们是上帝的儿女 有圣灵在我们里面做功
将来所有不信主耶稣基督 罪没有被赦免的人都要下地狱!!!
这不是危言耸听 上帝在给人类悔改的机会
而基督徒将来要和神共住 直到永远 那地狱中的人也要接受刑法到永远~~~~
这样大的问题 希望大家好好深思~~~~!!!!
现在全球的信徒 官方的统计是21亿
有没有神 我们基督徒心里最清楚 我们也知道自己为什么活 自己的价值在哪 我们每天活在喜乐里 我们有盼望 不像世人整日劳苦愁烦 而且我们基督徒都很优秀 成功者比比皆是 但我们知道 这些都是神的恩赐~~~!!!!

E. “虫洞”为什么至今还没有找到

因为“虫洞”是科学假说,滞纳于科幻阶段,没有技术支持,是没有办法证明虫洞是真实存在。

一、“虫洞”理论的准备工作。

而在广泛的理论研究当中,科学家们提出了,如果要在将来的某一天,我们发现了虫洞,还要使用虫洞。便需要利用到卡西米尔效应,也就是负能量,一种被称为奇异物质的能量。同时,必须要将微小的虫洞,打开到1光年的宽度,才能让穿行而过的人类或者即将靠近的人类,免受虫洞中的力量,潮汐力撕碎。

了解虫洞理论,并结合所有科学家们为此付出的努力,便会发现人类相比于宇宙的渺小。根本没有办法在现阶段,观测或者用真实证据佐证“虫洞”的存在,甚至无从谈及,要如何使用虫洞。

F. 伟大科学家爱因斯坦提出的虫洞理论,究竟是什么

宇航学家认为,"虫洞"的研究虽然刚刚起步,但是它潜在的回报,不容忽视。科学家认为,如果研究成功,人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。

现在,人类被"困"在地球上,要航行到最近的一个星系,动辄需要数百年时间,是目前人类不可能办到的。但是,未来的太空航行如使用"虫洞",那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方。

G. 虫洞是什么,我们可以使用它们吗

通过虫洞进行太空旅行听起来是个很有趣的想法。谁不想拥有能在短时间内跳上船、找到最近的虫洞并到达遥远地方的技术呢?这一技术将使太空旅行变得非常容易。当然,这个想法经常出现在科幻电影和书籍中。这些“时空隧道”可以让角色在瞬间穿越时空,而不必担心物理问题。

还有一个明显的安全问题。在这一点上,没有人确切地知道在虫洞里面会发生什么。我们也不知道虫洞能把飞船送到哪里。它可能在我们自己的星系,也可能在遥远的宇宙的某个地方。另外,还有些事情值得思考。如果虫洞把飞船从我们的星系带到数十亿光年之外的另一个星系,那就需要考虑整个时间问题。虫洞能瞬间传送吗?如果是这样,我们什么时候才能到达那遥远的彼岸?旅行是否忽略了时空的膨胀?

因此,虽然虫洞存在并作为穿越宇宙的入口是可能的,但人们要想找到方法应用虫洞的可能性是相当小的。

H. 凭人类的智慧要多久才能掌握虫洞技术

早在20世纪50年代,已有科学家对“虫洞”作过研究,由于当时历史条件所限,一些物理学家认为,理论上也许可以使用“虫洞”,但“虫洞”的引力过大,会毁灭所有进入的东西,因此不可能用在宇宙航行上.
随着科学技术的发展,新的研究发现,“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和,达到稳定“虫洞”能量场的作用.科学家认为,相对于产生能量的“正物质”,“反物质”也拥有“负质量”,可以吸去周围所有能量.像“虫洞”一样,“负质量”也曾被认为只存在于理论之中.不过,目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”.
据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算,“负质量”可以用来控制“虫洞”.他们指出,“负质量”能扩大原本细小的“虫洞”,使它们足以让太空飞船穿过.他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣,许多国家已考虑拨款资助“虫洞”研究,希望“虫洞”能实际用在太空航行上.
宇航学家认为,“虫洞”的研究虽然刚刚起步,但是它潜在的回报,不容忽视.科学家认为,如果研究成功,人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置.现在,人类被“困”在地球上,要航行到最近的一个星系,动辄需要数百年时间,是目前人类不可能办到的.但是,未来的太空航行如使用“虫洞”,那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方.
据科学家观测,宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”,但很少有直径超过10万公里的,而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求.“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机,可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”.
科学家指出,如果把“负质量”传送到“虫洞”中,把“虫洞”打开,并强化它的结构,使其稳定,就可以使太空飞船通过.
虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中.物理学家在分析白洞解的时候,通过一个阿尔伯特·爱因斯坦的思想实验,发现宇宙时空自身可以不是平坦的.如果恒星形成了黑洞,那么时空在史瓦西半径,也就是视界的地方与原来的时空垂直.在不平坦的宇宙时空中,这种结构就意味着黑洞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,就叫做史瓦西喉,它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发生了兴趣.
虫洞连接黑洞和白洞,在黑洞与白洞之间传送物质.在这里,虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥,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(即阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥)被传送到白洞并且被辐射出去.
虫洞还可以在宇宙的正常时空中显现,成为一个突然出现的超时空管道.
虫洞没有视界,它只有一个和外界的分界面,虫洞通过这个分界面进行超时空连接.虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接,在这里时空曲率并不是无限大,因而我们可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力摧毁.理论推出的虫洞还有许多特性,限于篇幅,这里不再赘述.
黑洞、白洞、虫洞仍然是目前宇宙学中“时空与引力篇章”的悬而未解之谜.黑洞是否真实存在,科学家们也只是得到了一些间接的旁证.当前的观测及理论也给天文学和物理学提出了许多新问题,例如,一颗能形成黑洞的冷恒星,当它坍缩时,其密度已然会超过原子核、核子、中子……,如果再继续坍缩下去,中子也可能被压碎.那么,黑洞中的物质基元究竟是什么呢?有什么斥力与引力对抗才使黑洞停留在某一阶段而不再继续坍缩呢?如果没有斥力,那么黑洞将无限地坍缩下去,直到体积无穷小,密度无穷大,内部压力也无穷大,而这却是物理学理论所不允许的.
总之,目前我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少,它们还是神秘的东西,很多问题仍需要进一步探讨.目前天文学家已经间接地找到了黑洞,但白洞、虫洞并未真正发现,还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词.

I. 在现在的科学界中,虫洞理论为何会逐渐冷门

现在的科学届之中,虫洞理论已经逐渐冷却了,也不说是完全冷却了吧,就是特别热门的研究话题里面不包括这个了,这是公众所了解到的,因为虫洞理论它确实很重要,也应该研究,但是目前的科技发展水平到不了那个层次。

科技的发展是离不开一代又一代人的努力的,但是也离不开一个两个杰出的科学家所作出的质的推动,因为没有这些类似于英雄一样的人物,不会有某项科学质的飞跃,他们确实离不开前人的那些知识的积累,但是离不开他们本身的聪明才智,所以我们需要这样一个划时代的人物的出现,来解决一些现有的基础科学里面的难题,到底什么时候会出现,谁也不知道。

J. “虫洞技术”的详情谁知道、介绍下啊————

虫洞 60多年前,阿尔伯特·爱因斯坦提出了“虫洞”理论。那么,“虫洞”是什么呢?简单地说,“虫洞”是宇宙中的隧道,它能扭曲空间,可以让原本相隔亿万公里的地方近在咫尺。

早在20世纪50年代,已有科学家对“虫洞”作过研究,由于当时历史条件所限,一些物理学家认为,理论上也许可以使用“虫洞”,但“虫洞”的引力过大,会毁灭所有进入的东西,因此不可能用在宇宙航行上。

随着科学技术的发展,新的研究发现,“虫洞”的超强力场可以通过“负质量”来中和,达到稳定“虫洞”能量场的作用。科学家认为,相对于产生能量的“正物质”,“反物质”也拥有“负质量”,可以吸去周围所有能量。像“虫洞”一样,“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过,目前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界,并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。

据美国华盛顿大学物理系研究人员的计算,“负质量”可以用来控制“虫洞”。他们指出,“负质量”能扩大原本细小的“虫洞”,使它们足以让太空飞船穿过。他们的研究结果引起了各国航天部门的极大兴趣,许多国家已考虑拨款资助“虫洞”研究,希望“虫洞”能实际用在太空航行上。

宇航学家认为,“虫洞”的研究虽然刚刚起步,但是它潜在的回报,不容忽视。科学家认为,如果研究成功,人类可能需要重新估计自己在宇宙中的角色和位置。现在,人类被“困”在地球上,要航行到最近的一个星系,动辄需要数百年时间,是目前人类不可能办到的。但是,未来的太空航行如使用“虫洞”,那么一瞬间就能到达宇宙中遥远的地方。

据科学家观测,宇宙中充斥着数以百万计的“虫洞”,但很少有直径超过10万公里的,而这个宽度正是太空飞船安全航行的最低要求。“负质量”的发现为利用“虫洞”创造了新的契机,可以使用它去扩大和稳定细小的“虫洞”。

科学家指出,如果把“负质量”传送到“虫洞”中,把“虫洞”打开,并强化它的结构,使其稳定,就可以使太空飞船通过。

虫洞的概念最初产生于对史瓦西解的研究中。物理学家在分析白洞解的时候,通过一个阿尔伯特·爱因斯坦的思想实验,发现宇宙时空自身可以不是平坦的。如果恒星形成了黑洞,那么时空在史瓦西半径,也就是视界的地方与原来的时空垂直。在不平坦的宇宙时空中,这种结构就意味着黑洞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,就叫做史瓦西喉,它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发生了兴趣。

虫洞连接黑洞和白洞,在黑洞与白洞之间传送物质。在这里,虫洞成为一个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥,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(即阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥)被传送到白洞并且被辐射出去。

虫洞还可以在宇宙的正常时空中显现,成为一个突然出现的超时空管道。

虫洞没有视界,它只有一个和外界的分界面,虫洞通过这个分界面进行超时空连接。虫洞与黑洞、白洞的接口是一个时空管道和两个时空闭合区的连接,在这里时空曲率并不是无限大,因而我们可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力摧毁。理论推出的虫洞还有许多特性,限于篇幅,这里不再赘述。

黑洞、白洞、虫洞仍然是目前宇宙学中“时空与引力篇章”的悬而未解之谜。黑洞是否真实存在,科学家们也只是得到了一些间接的旁证。当前的观测及理论也给天文学和物理学提出了许多新问题,例如,一颗能形成黑洞的冷恒星,当它坍缩时,其密度已然会超过原子核、核子、中子……,如果再继续坍缩下去,中子也可能被压碎。那么,黑洞中的物质基元究竟是什么呢?有什么斥力与引力对抗才使黑洞停留在某一阶段而不再继续坍缩呢?如果没有斥力,那么黑洞将无限地坍缩下去,直到体积无穷小,密度无穷大,内部压力也无穷大,而这却是物理学理论所不允许的。

总之,目前我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少,它们还是神秘的东西,很多问题仍需要进一步探讨。目前天文学家已经间接地找到了黑洞,但白洞、虫洞并未真正发现,还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。

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