第22章 虫洞的形成
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。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。‘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。
虫洞可以作为一个超时空管道还可在宇宙的正常时空中显现。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。
黑洞、白洞、虫洞仍然是当前宇宙学中“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。
如今的宇宙中,“宇宙项”几乎为零。
物理学家一直认为,虫洞的引力过大,会毁灭所有进入它的东西,因此不可能用在宇宙旅行之上。但是,假设宇宙中有虫洞这种物质存在,那么就可以有一种说法:如果你于12:00站在虫洞的一端(入口),那你就会于12:00从虫洞的另一端(出口)出来。
虫洞(Wormhole),又称爱因斯坦-罗森桥,是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。
早在19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”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。
“瞬间移动”的可能,如同超时空转换。
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“负能量”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,当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”。
据科学家猜测,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。
而然,虫洞只能回到过去。所谓的“瞬间移动”,其实就是利用虫洞两点之间的时间差。打个比方说,A点的时间比B点快;而两点的时间就是水,水只会从高处流到低处;而因为A点的时间比较快,因此A点可以通过虫洞去B点,因为其中的时间差,所以到达B点时,人会感觉到好像没有用上多少的时间;同时地,B点无法通过虫洞到达A点,因为时间的排挤--中间的时间差,造成了时间断层。至于为什么A点出发则没有断层--还是因为时间差。当从A点出发时,时间是X点;而到达B点时,B点的时间才刚刚是X点,时间可以被完全地衔接起来。而唯一从较慢的时间点前往较快的时间点,只能利用光速。利用相对论在不考虑一些量子效应和除引力以外的任何能量的时候,我们得到了一些十分简单、基本的关于虫洞的描述。这些描述十分重要,但是由于我们研究的重点是黑洞,而不是宇宙中的洞,因此我在这里只简单介绍一下虫洞的性质,而对于一些相关的理论以及这些理论的描述,这里先不涉及。
虫洞有些什么性质呢?最主要的一个,是相对论中描述的,用来作为宇宙中的高速火车。但是,虫洞的第二个重要的性质,也就是量子理论告诉我们的东西又明确的告诉我们:虫洞不可能成为一个宇宙的高速火车。虫洞的存在,依赖于一种奇异的性质和物质,而这种奇异的性质,就是负能量。只有负能量才可以维持虫洞的存在,保持虫洞与外界时空的分解面持续打开。
当然,狄拉克在芬克尔斯坦参照系的基础上,发现了参照系的选择可以帮助我们更容易地分析物理问题。同样的,负能量在狄拉克的另一个参照系中,是非常容易实现的,因为能量的表现形式和观测物体的速度有关。这个结论在膜规范理论中同样起到了十分重要的作用。根据参照系的不同,负能量是十分容易实现的。在物体以近光速接近虫洞的时候,在虫洞的周围的能量自然就成为了负的。因而以接近光速的速度可以进入虫洞,而速度离光速太大,那么物体是无论如何也不可能进入虫洞的。这个也就是虫洞的特殊性质之一。
时间随宇宙的变化而变。时间是因变量。——时间的本质,Deng's时间公式
t=T(U,S,X,Y,Z......)
U-宇宙;S空间,XYZ,......事件,顺序
时间是宇宙事件秩序的计量。时间的本质
什么是时间?时间是宇宙事件顺序的度量。
时间不是自变量,而是因变量,它是随宇宙的变化而变化。t=(S1,S2,S3,...,Sn)
Deng's时间公式:世界事件发生次序的序列。其中,S是事件,S1,S2,S3,...,Sn是事件1,2,3,。....,n发生的顺序,时间就是对这些事件发生顺序的排序,标志的计量。
时间”是一个计量“事件过程的长短、次序”的“类别名词”。
时间是人类用以描述物质运动过程或事件发生过程的一个参数,确定时间,是靠不受外界影响的物质周期变化的规律。例如月球绕地球周期,地球绕太阳周期,地球自转周期,原子震荡周期等。
时间在数学、物理上用坐标轴表示。“时间”时会出现什么状况?怎样利用时间的本质来思考“衰老”的问题?下面开始细致的分析,内容包括:为什么有些“事件”可以“同时发生”,有些却不能?时间与我们有什么关系?
“虫洞”是广义相对论中出现的概念,是指宇宙中一种奇特的天体。尽管没有实验证据表明虫洞的真实存在,但科学家预测它以时空端点之间的捷径形式而存在,并想像虫洞连接着空洞的太空区域。
然而,最新一项研究表明虫洞可能存在于遥远的恒星之间。它们并非时空隧道,虫洞中包含着接近完美程度的流体,可在两颗恒星之间来回流动,这种流体特征或许是证实虫洞存在的迹象。
这项最新研究观点使科学家们置疑是否虫洞可能存在于不同的普通恒星和中子星。比如:那些正常的恒星和中子星。但它们可能一些能被探测到的差异特征。为了调查这些差异特征,研究人员设计了一个普通恒星中心带有通道的模型,宇宙物质可在该通道中穿行。两颗恒星共同分享一个虫洞将具有独特的连接性,这是由于虫洞具有两个通道口。
由于虫洞中的奇特物质能够像恒星之间的液体一样流动,两颗恒星将出现不同寻常的脉动方式,这种脉动将释放不同类型的能量,比如:超强能量。
科学家提出的两种虫洞,一个用于在我们所处的宇宙进行星际和星系际旅行,一个用于往返于不同宇宙之间。
虫洞是一条可以进行时空穿梭的神奇隧道,让星际甚至星系际旅行不再是一个梦想。科学家认为虫洞极其不稳定,如果没有一种带有负能量的奇异物质让洞口保持张开状态,虫洞会在瞬间突然闭合。然而,根据德国和希腊物理学家进行的研究,虫洞无需借助这种奇异物质便可处于张开状态。这一研究发现意味着人类可能在将来的某一天在太空中发现虫洞。也许,一个先进程度远超过人类的文明已经借助虫洞构成的星系际地铁系统往返于不同星系之间,虫洞是时间机器?或可连接两个不同时空。
天体物理学家认为虫洞是一种天然的时间机器,维持虫洞的开放可以使我们回到过去或者进入未来,当然还没证据显示宇宙中存在“宏观虫洞”。
我们只是根据爱因斯坦的广义相对论预言对这一奇特的时空进行研究。时间机器只在科幻片中出现,事件逆着时间箭头方向前进几乎不可能发生,但是爱因斯坦的时空理论允许时间旅行,相对论中预言的某些特定时空可以使时间倒退,通过时空弯曲将两个遥远的空间连接在一起,使得三维空间的旅行变得非常迅速数万光年的旅程会被大大压缩。
天体物理学家埃里克·戴维斯认为如果我们能维持一个虫洞的连续开放,就可以回到过去或者进入未来世界,但是虫洞在哪儿?我们还没有发现虫洞在现实宇宙中存在的证据,如果虫洞确实存在,那么可能连一个人也装不下更何况是一艘飞船。对此,物理学家们提出了一种被称为“封闭类时曲线”的理论,暗示时间机器是可以被制造出来。利用虫洞穿越时空可以满足光速上限论的要求,超光速运行实际上就时空扭曲的结果,通过高度扭曲时空达到超光速的效果。
按照科学家的研究,维持一个虫洞的连续开放需要大量的“奇异外来物质”,这种物质我们对其知之甚少其中将涉及到量子理论,而广义相对论无法解释这些奇异物质。天体物理学家罗伯特·欧文认为物体在进入虫洞试图进行时间旅行时,会有多种物理定律限制其工作,似乎是自然界的某种机制将虫洞关闭。根据量子理论,维持虫洞的时间机器可能导致大量的能量聚集,最终会“摧毁”虫洞,因此我们必须在虫洞关闭之前完成时间旅行在研究虫洞之前,科学家们需要花时间去处理广义相对论和量子理论之间的问题,新的理论将作为时间旅行的基础。
关于虫洞流行几种说法:
一是空间中的隧道,它就像一个球体,你要是沿球面走就远了。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,因为时间是线性的,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!
四是周围以固定方式受力,造成的巨大推力造成的受力空间搬运。比如一段真空在水中,以某种形状突然受到水的填补,巨大的水压所造成的压力将其中的东西推出所形成的现象。或许这是可以通过借用自然中所拥有的力所可以实现的,就可借水流之力发电一样,不过是再拐个弯。
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,你应该知道两件事。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。
当物理学家们想到了白洞的时候,虫洞第一次在史瓦西解中出现。物理学家们通过一个爱因斯坦的思想实验,发现时空可以是弯曲的。在这种情况下,我们会十分惊奇的发现,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。
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。
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。因而我们可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力所摧毁。
天体物理学家认为虫洞是一种天然的时间机器,维持虫洞的开放可以使回到过去或者进入未来,当然还没证据显示宇宙中存在“宏观虫洞。
天体物理学家称虫洞可能是一种天然的时间机器,虽然超越虫洞的行为从没有出现过,而且虫洞本身是否真实存在也没有直接证据证实,只是根据爱因斯坦的广义相对论预言对这一奇特的时空进行研究。
天体物理学家埃里克·戴维斯认为如果能维持一个虫洞的连续开放,就可以回到过去或者进入未来世界,但是虫洞在哪儿?还没有发现虫洞在现实宇宙中存在的证据。
奇异外来物质对其知之甚少其中将涉及到量子理论,因此在研究虫洞之前,必须在虫洞关闭之前完成时间旅行。
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?索恩和莫里斯经过研究发现了一个不太妙的结果,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。索恩和莫里斯的这一结果是人们对可穿越虫洞进行研究的起点。
索恩和莫里斯的结果为什么不太妙呢?因为人们在宏观世界里从未观测到任何负能量的物质。事实上,在物理学中人们通常把真空的能量定为零。所谓真空就是一无所有,而负能量意味着比一无所有的真空具有“更少”的物质,这在经典物理学中是近乎于自相矛盾的说法。
但是许多经典物理学做不到的事情在二十世纪初随着量子理论的发展却变成了可能。负能量的存在很幸运地正是其中一个例子。在量子理论中,真空不再是一无所有,它具有极为复杂的结构,每时每刻都有大量的虚粒子对产生和湮灭。
一九四八年,荷兰物理学家卡西米尔(Hendrik Casimir)研究了真空中两个平行导体板之间的这种虚粒子态,结果发现它们比普通的真空具有更少的能量,这表明在这两个平行导体板之间出现了负的能量密度!在此基础上他发现在这样的一对平行导体板之间存在一种微弱的相互作用。他的这一发现被称为卡什米尔效应。
将近半个世纪后的一九九七年,物理学家们在实验上证实了这种微弱的相互作用,从而间接地为负能量的存在提供了证据。除了卡什米尔效应外,二十世纪七八十年代以来,物理学家在其它一些研究领域也先后发现了负能量的存在。
因此,种种令人兴奋的研究都表明,宇宙中看来的确是存在负能量物质的。但不幸的是,迄今所知的所有这些负能量物质都是由量子效应产生的,因而数量极其微小。
以卡西米尔效应(Casimireffect)为例,倘若平行板的间距为一米,它所产生的负能量的密度相当于在每十亿亿立方米的体积内才有一个(负质量的)基本粒子!而且间距越大负能量的密度就越小。其它量子效应所产生的负能量密度也大致相仿。因此在任何宏观尺度上由量子效应产生的负能量都是微乎其微的。
另一方面,物理学家们对维持一个可穿越虫洞所需要的负能量物质的数量也做了估算,结果发现虫洞的半径越大,所需要的负能量物质就越多。具体地说,为了维持一个半径为一公里的虫洞所需要的负能量物质的数量相当于整个太阳系的质量。
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。
虽然数字看起来令人沮丧,但是别忘了当我们讨论虫洞的时候,我们是在讨论一个科幻的话题。既然是讨论科幻的话题,我们姑且把眼光放得乐观些。即使我们自己没有能力建造虫洞,或许宇宙间还存在其它文明生物有能力建造虫洞,就像《星际之门》的故事那样。甚至,即使谁也没有能力建造虫洞,或许在浩瀚宇宙的某个角落里存在着天然的虫洞。因此让我们姑且假设在未来的某一天人类真的建造或者发现了一个半径为一公里的虫洞。
我们是否就可以利用它来进行星际旅行了呢?
初看起来半径一公里的虫洞似乎足以满足星际旅行的要求了,因为这样的半径在几何尺度上已经足以让相当规模的星际飞船通过了。看过科幻电影的人可能对星际飞船穿越虫洞的特技处理留有深刻的印象。从屏幕上看,飞船周围充斥着由来自遥远天际的星光和辐射组成的无限绚丽的视觉幻象,看上去飞船穿越的似乎是时空中的一条狭小的通道。
但实际情况远比这种幻想来得复杂。事实上为了能让飞船及乘员安全地穿越虫洞,几何半径的大小并不是星际旅行家所面临的主要问题。按照广义相对论,物质在通过象虫洞这样空间结构高度弯曲的区域,会遇到一个十分棘手的问题,那就是张力。这为由于引力场在空间各处的分布不均匀所造成的,它的一种大家熟悉的表现形式就是海洋中的潮汐。由于这种张力的作用,当星际飞船接近虫洞的时候,飞船上的乘员会渐渐感觉到自己的身体在沿虫洞的方向上有被拉伸的感觉,而在与之垂直的方向上则有被挤压的感觉。这种感觉便是由虫洞引力场的不均匀造成的。一开始,这种张力只是使人稍有不适而已,但随着飞船与虫洞的接近,这种张力会迅速增加,距离每缩小十分之一,这种张力就会增加约一千倍。当飞船距离虫洞还有一千公里的时候,这种张力已经超出了人体所能承受的极限,如果飞船到这时还不赶紧折回的话,所有的乘员都将在致命的张力作用下丧命。再往前飞一段距离,飞船本身将在可怕的张力作用下解体,而最终,疯狂增加的张力将把已经成为碎片的飞船及乘员撕成一长串亚原子粒子。从虫洞另一端飞出的就是这一长串早已无法分辨来源的亚原子粒子!
这就是星际探险者试图穿越半径为一公里的虫洞将会遭遇的结局。半径一公里的虫洞不是旅行家的天堂,而是探险者的地狱。
因此一个虫洞要成为可穿越虫洞,一个很明显的进一步要求就是:飞船及乘员在通过虫洞时所受到的张力必须很小计算表明,这个要求只有在虫洞的半径极其巨大的情况下才能得到满足。那么究竟要多大的虫洞才可以作为星际旅行的通道呢?计算表明,半径小于一光年的虫洞对飞船及乘员产生的张力足以破坏物质的原子结构,这是任何坚固的飞船都无法经受的,更遑论脆弱的飞船乘员了。因此,一个虫洞要成为可穿越虫洞,其半径必须远远大于一光年。但另一方面,一光年用日常的距离来衡量虽然是一个巨大的线度,用星际的距离来衡量,却也不算惊人。我们所在的银河系的线度大约是它的十万倍,假如在银河系与两百二十万光年外的仙女座大星云之间存在一个虫洞的话从线度上讲它只不过是一个非常细小的通道。那么会不会在我们周围的星际空间中真的存在这样的通道,只不过还未被我们发现呢?答案是否定的。因为半径为一光年的虫洞真正惊人的地方不在于它的线度,而在于维持它所需的负能量物质的数量。计算表明,维持这样一个虫洞所需的负能量物质的数量相当于整个银河系中所有发光星体质量总和的一百倍!这样的虫洞产生的引力效应将远比整个银河系的引力效应更为显著,如果在我们附近的星际空间中存在这种虫洞的话,周围几百万光年内的物质运动都将受到显著的影响,我们早就从它的引力场中发现其踪迹了。
因此不仅在地球上不可能建造可穿越虫洞,在我们附近的整个星际空间中都几乎不可能存在可穿越虫洞而未被发现。
这样看来,我们只剩下一种可能性需要讨论了,那就是在宇宙的其它遥远角落里是否有可能存在可穿越虫洞?
对于这个问题,我们也许永远都无法确切地知道结果,因为宇宙实在太大了。但是维持可观测虫洞所需的数量近乎于天方夜谭的负能量物质几乎为我们提供了答案。迄今为止,人类从未在任何宏观尺度上发现过负能量物质所有产生负能量物质的实验方法利用的都是微弱的量子效应。
为了能够维持一个可穿越虫洞,必须存在某种机制把量子效应所产生的微弱的负能量物质汇集起来,达到足够的数量。但是负能量物质可以被汇聚起来吗?物理学家们在这方面做了一些理论研究,结果表明由量子效应产生的负能量物质是不可能无限制地加以汇聚的。负能量物质汇聚得越多,它所能够存在的时间就会越短。因此一个虫洞没有负能量物质是不稳定的,负能量物质太多了也会不稳定!
那么到底什么样的虫洞才能够稳定的呢?初步的计算表明,只有线度比原子的线度还要小二十几个数量级的虫洞才是稳定的!
这一系列结果无疑是非常冷酷的,如果这些结果成立的话,存在可穿越虫洞的可能性就基本上被排除了,所有那些美丽的科幻故事也就都成了镜花水月。不过幸运(或不幸)的是,上面所叙述的许多结果依据的是还比较前沿-因而相对来说也还比较不成熟-的物理理论。未来的研究是否会从根本上动摇这些理论,从而完全推翻我们上面介绍的许多结果,还是一个未知数。退一步讲,即使那些物理理论基本成立,上面所叙述的许多结果也只是从那些理论推出的近似结果或特例。
比方说,许多结果假定了虫洞是球对称的,而实际上虫洞完全可以是其它形状的,不同形状的虫洞所要求的负能量物质的数量,所产生张力的大小都是不同的。所有这些都表明即使那些物理理论真的成立,我们上面提到的结论也不见得是完全正确。
打开它的方法就是共鸣,利用物质间相互吸引原理使两时空虫洞正反两种物质能量互相吸引从而打开它,但这两种能量是光能量与暗能量。
英国著名物理学家史蒂芬霍金承认外星人的存在后,又再语出惊人。他在一部纪录片内讨论时间旅行,说明“时光机器”在科学上并非无可能。
例如,如果一艘太空船能以接近光速的速度在宇宙飞行,就可让船上乘客进入未来。他指出,在瑞士地下的大型强子对撞机内,人类已把粒子加速至接近光速运行。‘物理学家霍金拍摄一部有关宇宙的纪录片时指出,要进入未来大概有两种方法,第一就是通过所谓的“虫洞”。
霍金强调,虫洞就在四周,只是小到肉眼很难看见,它们存在于空间与时间的裂缝中。如同在3度空间中,时间也有细微的裂缝,而比分子、原子还细小的空间则被命名为“量子泡沫”,虫洞就存在于其中。
不过,霍金表示,这些隧道小到人类无法穿越,但有朝一日也许能够抓住一个虫洞,再将它无限放大,或许将来也可以建造一个巨大的虫洞。
霍金指出,理论上时光隧道或虫洞不但能带着人类前往其他行星,如果虫洞两端位于同一位置,且以时间而非距离间隔,那么太空船即可飞入,飞出后仍然接近地球,只是进入所谓“遥远的过去”。不过霍金也指出,时光机不能回到过去,因为回到过去违反了基本的因果论。
另外,霍金还说,如果科学家能够建造速度接近光速的太空船,那么太空船必然会因为不能违反光速是最大速限的法则,而导致舱内的时间变慢,那么飞行一个星期就等于是地面上的100年,也就相当于飞进未来。
历史上最快的有人驾驶飞行器,是“阿波罗十号”。它达到每小时25000英里。但若想在时间中旅行,必须再快2000多倍。需要一部足以携带大量燃料的庞大机器。飞船会不断加速,在一周内,它就可以到达外行星。两年后,它可以达到半光速,飞出太阳系。再两年后它将达到光速的90%,远离地球约三十万亿英里。发射四年后,飞船就会开始穿越未来。飞船上每度过一小时,地球上将度过两小时。
再经过两年开足马力的旅行,飞船将达到其最高速,也即光速的99%。在这种速度中,飞船上的一天,等于地球上的一年。这时的飞船就真正飞入未来了。
其他物理学家支持霍金的理论,包括曼彻斯特大学粒子物理学教授布赖恩科克斯。科克斯说:“当用大型强子对撞机把粒子加速,达到光速的99%,粒子经历的时间,以其时间的七千分之一速率消逝。太空中的数十年,在地球上可能已过去了250万年”。
但遗憾的是,有关虫洞的论述还未被实验证实。