其次便是利用虫洞进行穿越了,实际上关于虫洞穿越这回事,最早还得从当年爱因斯坦和罗森在对史瓦西时空进行研究时创造的一个“宇宙通道”,可惜的是,当时他们创造的那个虫洞并不能实现穿越功能。
在之后便是索恩等人在上世纪八十年代对虫洞的贡献,理论上找到了一些能够穿越的虫洞,而事宜的起因还源自当时的著名天文学家兼小说家萨根写了一部长篇小说——《打仗》,小说中有个情节是主人公通过黑洞穿越到织女星,当时萨根对这个过程拿捏不准,于是就去请教索恩,看看从黑洞穿越是否有可行性。
作为相对论专家,索恩认为想要从黑洞中进行穿越,可能性险些为零。但如果将黑洞换为一些分外的虫洞,彷佛事情又涌现了转机,为此索恩特地对此事进行了研究,并且末了还揭橥了论文(这样的情节彷佛和前几年索恩被约请担当科幻片《星际穿越》的科学顾问一样,为电影中设计黑洞模型,考虑其科学性,末了还顺带揭橥了论文)。
在详细先容这个分外虫洞之前,我们有必要对一样我们常常看到的相对论科普图片进行一个讲解,该图片如下:
嵌入图
看着这个图片是不是觉得非常熟习,这不便是物质压弯时空的示意图嘛?有什么好先容的。实际上,关于这个图片还真的须要好好的先容一番,由于很多人在听说时空波折一词后,在看到该图片都会先入为主的建立一些遐想,比如将图片中波折的网格线认为是真正的客不雅观时空,但实际上真正的时空是看不见
图片之以是这样描述,是由于这样可以将波折一词足够直不雅观的描述出来,乃至于我得见告你,图片上波折的网格线实际上仅仅是天体赤道面上的空间几何,没错那仅仅是一个赤道平面上的空间状况,并且之所以是一个凹陷下去的形象,那是由于空间尺度的径向坐标差与实际长度不相等,为此可以用一个欧氏柱坐标来画出这种长度不相等,从而表现出空间波折这种抽象的属性。
对付这种图片,科学家将其称为嵌入图,为了更好的先容嵌入图(先容虫洞前的必要准备),下面我们就先容一个大略的嵌入图。
假设宇宙中存在一个孤单的球状天体,并且这个天体没有自转且所带电荷总体呈现中性,那么存在该天体的时空就被称为史瓦西时空。
史瓦西
如果更加宽泛一点,就得用到伯克霍夫定理,该定理见告我们真空爱因斯坦方程的球对称解必为史瓦西解,也便是说只要该天体为球状,附近宇宙空间不存在其他物质,且无自转不带电,那么引力场方程的解便是史瓦西解,须要把稳一点的是,该定理见告我们,天体可以存在径向运动,比如沿着半径进行膨胀或坍缩,只须要担保物质是球对称分布即可。
这个定理是非常有用的,比如说咱们的太阳,从主序星到红巨星期间,我们都可以用史瓦西解去描述周围时空(虽然太阳周边存在不少物质,并且其自身也有自转等额外成分,但仍旧可以近似利用史瓦西解)。
那么这样的一个天体对时空产生影响该如何通过嵌入图表现出来呢?
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