文档介绍：信息或能超时空传送
霍金阐述:一个时空旅行者可利用相对于地球静止的虫洞作为从事件A到B的捷径,然后通过一个运动的虫洞返回,并在他出发之前回到地球。
这就是通过虫洞进行时间旅行,一直是科幻作品中最常见的情节。可在物理学看来,其具体操作只能是个难以实现的幻想——因为就算虫洞被发现,它也会在物体实现“穿越”之前坍塌。米尔网
不过,据英国媒体日前刊登的一则消息称,英国剑桥大学教授卢克·布彻在自己最近发表的一篇论文中指出,如果一个虫洞的长度大于其宽度,那么人类就可以利用光脉冲,实现向未来传递信息。
信息的超时空传送,如此简单?触碰这扇时空之门,我们能窥得宇宙最深处的秘密么?
虫洞塌得太快了
所谓的虫洞,是指理论上一种能够产生通向其他时空捷径的隧道,进入虫洞的物体能够回到过去或者跃向未来。这一极具震撼力的概念,最早是由阿尔伯特·爱因斯坦提出。
1935年,在爱因斯坦和内森·罗森撰写的一篇论文中,指出了一个广义相对论允许他们称为“爱因斯坦—罗森桥”、而我们现在多称为“虫洞”的东西。
它的描述像是一个连接宇宙遥远区域间的时空细管,由暗物质负责维持着出口的关闭与敞开,于根源上提供了时间旅行的可能性。在爱因斯坦看来,虫洞的重要意义在于可以让人类超越时空结构的束缚,在无尽的宇宙中实现长距离的旅行。 com
虫洞想象图
虫洞想象图
不过,爱因斯坦的理论存在一个致命漏洞。因为如果虫洞真实存在的话,它们持续的时间之短,将不足以让人类走出“隧道”,甚至一束光都不行。
对此,卢克·布彻表示,并非所有的虫洞都如此不坚挺。某些特殊的虫洞可以保持足够长的开启时间,以令穿越时空传递信息成为可能。
布彻指出,这些虫洞的秘密,就在于卡西米尔效应。而说起卡西米尔效应,就不得不谈及物理学界对于负能量的研究。
负能量延长虫洞开启
科学家们发现,物质穿越虫洞的过程,可简化为由进入时的“集聚”变成离开时的“排斥”。普通物质的引力只能产生“集聚”作用,“排斥”的产生只能缘于负能量。因而可以说,虫洞的存在,需要负能量的支持。
在量子理论产生之前,人类在宏观世界里从未观测到任何负能量的物质。因为把真空的能量定为零的经典物理学,无法接受一个比真空具有更少能量的物质。而在量子理论中,真空不再是一无所有,每时每刻都有大量的虚粒子对(一种永远不能直接检测到的,但其存在确实具有可测量效应的粒子)产生和湮灭。
1948年,荷兰物理学家卡西米尔的研究,验证了量子理论的正确。他发现真空中两个平行金属板之间的虚粒子态,比真空具有更少的能量,并导致两块金属板之间产生了微弱的相互作用。该发现被称为卡西米尔效应,其中比真空具有“更少”的能量,即意味着两个金属板之间出现了负的能量密度。
负能量的发现与证实,让物理学家们开始想象“使用负能量延长虫洞开启”的可能。实际上,早在1988年,加州理工学院的物理学家基普·索恩就已经提出,卡西米尔效应所产生的负能量,可以延长虫洞的开启状态。
特殊虫洞能维持一定时间
以上的理论也存在一个问题:维持虫洞所需的负能量不仅数量巨大,并与其半径有着正比关系。据估算,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!
 虫洞想象图
虫洞想象图
对于这个难题,卢克·布彻在论文中给出了自己的观点:如果