Black Hole, White Hole and Worm Hole(黑洞,白洞和虫洞)
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关于虫洞的物理知识虫洞(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。
你知道虫洞的物理相关知识吗?接下来店铺为你整理了虫洞的物理知识,一起来看看吧。
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。
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。
虫洞的原理早在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”。
虫洞、黑洞,这些科学热词你了解多少来,一起穿越曳曳星际欧洲航天局发布的星系M60—UCD1中心超重黑洞图片。
该黑洞是太阳质量的2100万倍。
星系M60—UCD1是一个密度超高的矮星系,距离地球约5400万光年。
电影《星际穿越》中,飞船穿越虫洞的画面。
人民视觉宇宙浩瀚,但人类的探索从未止步。
无论是科幻电影还是科幻小说,都在书写对未来的思考、对未知的大胆想象。
《星际穿越》就为我们讲述了当人类遭遇生存危机时,穿越星系,寻找新家园的故事。
影片所描绘的情景令人神往,宇宙飞船通过穿越虫洞,抵达另一个星系。
又通过进入黑洞内部,突破时间空间的藩篱,改变了人类命运。
人民日报《发现》栏目邀请南开大学物理学院副教授李磊与本报记者周飞亚,聊聊虫洞、黑洞、五维空间、时空穿越等概念是否真的存在于宇宙中,人类距离真正了解它们,甚至实现电影中的穿越,还有多远?——编者虫洞,真的存在吗?李磊:虫洞是在广义相对论中容许存在的一种特殊结构,它可以把时空中的两个点直接连接起来,不管这两点在空间距离上或时间间隔上相距多远。
对它的简单理解,就如同一张纸上相隔较远的两个点,通过折叠将两点重合在一起。
利用虫洞的特性,我们就有可能在较短的时间内完成远距离的空间旅行,或者进行时间旅行。
不过,我们还没有在天文观测中找到虫洞存在的实验证据。
在理论上也还存在各种各样的困难。
例如,制造和维持虫洞可能需要具有负能量的物质。
如果定义真空所具有的能量为零,那么我们通常提到的所有物质和它们的运动形式都具有正能量,负能量就是能量比真空还低。
现在知道,只有量子物理中的卡西米尔效应可以提供非常微弱的负能量。
所以,虫洞能否存在或制造出来,在理论上还要等待完全量子化的引力理论来作出判断。
周飞亚:虫洞为啥叫虫洞?从苹果表面的一个点到另一个点,走的是一条弧线,但假如有一条虫子在两点之间蛀出一条通道爬过去,就可以走距离短得多的直线了。
而我们所在的三维宇宙,就是苹果的表面。
这个形象的概念,在1957年正式诞生,1985年首次出现在科幻小说中——这部大名鼎鼎的小说,就是卡尔·萨根所作、后来被拍成了电影的《接触》。
首张黑洞照片打开全新“视”界作者:薛亮来源:《上海人大月刊》2019年第05期4月10日,世界首幅黑洞照片在上海天文台揭开面纱。
该照片由“事件视界望远镜”(以下称EHT)项目组织实施获得,全球另外五个城市也在同一时间公布。
虽然此前在恒星层次和星系的核心已经观测到一些可能是黑洞的候选体,但这次是人类首次捕捉到黑洞的直接视觉证据,进一步证实了黑洞的存在。
黑洞是什么?所谓“黑洞(black hole)”,指的是一种密度极高且质量极大,由于超强引力使得不仅是物质甚至连光都无法逃逸出去的天体。
在“黑洞”成为这种天体的固定称谓之前,也曾一度被称之为“崩塌星(collapsar)”,意为崩塌的恒星。
“黑洞”一词最早见诸报端是在1964年,当时科学记者安·尤因在《科学新闻》杂志上报道美国科学振兴协会一次聚会时首次使用《太空中的“黑洞”》作标题来称谓这种连光也无法逃逸的退化星。
黑洞因其自身特点,很难进行直接观测,但是可以借由其与其他天体之间的相互作用来间接进行观测。
通过对X射线源的精密观测和质量推定,目前已有好几个天体被认为可能是黑洞。
想要了解黑洞,繞不开黑洞的几个结构特性:一是事件视界。
事件视界在物理学和相对论的概念中指的是信息传达的境界面。
黑洞周围由于非常强大的引力,时空显著地被歪曲,自某个半径内侧逃逸速度超过光速。
该半径被称为史瓦西半径,以该半径形成的球面就是事件视界,也被称为史瓦西面。
二是引力奇点。
一般认为在黑洞中有一个密度和引力都无限大的引力奇点。
不带有角动量的史瓦西黑洞引力奇点位于中心,而旋转的带有角动量的克尔黑洞则拥有环状引力奇点。
三是吸积盘。
形成联星的黑洞有形成吸积盘的情况。
吸积盘辐射庞大的热能和X射线。
多数情况伴随宇宙喷射,不过科学界尚不清楚喷射的生成机制。
但这一点对于黑洞的观测非常重要。
黑洞的理论史科学界关于黑洞理论的探索,早在18世纪后半叶就初现端倪。
法国天文学家和数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯是推测出黑洞存在和重力崩塌概念的先驱者之一。