
据俄罗斯卫星网:黑洞(black hole)和虫洞(wormhole,又称爱因斯坦-罗森桥Einstein—Rosen 1idge)很早前就成为许多讲述科幻电影和电视的习惯性象征,在这些作品中,航空旅行者利用它们在宇宙中疾速移动。
穿越时空的旅行在多大程度上像是真实的?俄罗斯科研教育“5-100项目”大学的物理学家们向俄罗斯卫星通讯社和广播电台做了介绍。
什么是黑洞?
物理学家们通常把带有如此强的重力,以至于任何物质、能量一旦落到那里就无法挣脱的时空区域称之为黑洞。
黑洞在空间上受到边界的限制,任何物体或射线都无法挣脱到边界之外。
这样,身处黑洞之外的观察家们无法获知黑洞之内情况如何的任何信息。
俄罗斯人民友谊大学(PFUR)重力和宇宙学研究所教授基里尔·布龙尼科夫说,按照相对论,黑洞的几何形状是用爱因斯坦重力场方程(Einstein field equations)描绘的,方程之间的联系是扭曲的时空度量,度量拥有充填时空实体的性质,而重力--是时空曲率的表现。
布龙尼科夫介绍说:“学者们从理论上描述了黑洞的几个类别。
它们的区别在于是否具有或缺乏旋转、电荷和其它可能的参数。
有人认为,黑洞可能是在相当庞大的星体在其进化的最后阶段受到挤压时出现的。
”
布龙尼科夫说,无法看到黑洞,因为外部观察者无法直接从事件视界(event horizon)获得某种信息。
因此,黑洞只能间接表现自己--从经过它旁边的光线弯曲、从落到它上面的周边物质发出的电磁辐射,等等。
学者们迄今也不明白,黑洞的内部区域是什么样的。
按照相对论,黑洞内应该有无限大的时空曲率值、密度和物质压力。
但许多研究者们认为,这样是不可能的。
布龙尼科夫指出,“我们在这里遇到了我们关于时空的经典概念的适用边界,步入了一个目前还没有构建出来的量子重力的未知领域。
”。
洞悉黑洞内部的观察员在跨越事件视界时,来到了新的膨胀宇宙。
寻觅黑洞
地面-宇宙干涉仪观察项目“射电天文”(RadioAstron)于2019年年初结束,这种干涉仪的分辨率比着名的哈勃天文望远镜还要高几千倍。
“射电天文”项目有几十个最强大的地面射电天文望远镜和宇宙观测台,彼此之间靠专门算法连接。
莫斯科物理技术学院(MIPT)宇宙相对性客体基础和应用研究实验室主任尤里·科瓦廖夫透露,“射电天文”项目帮助俄罗斯天文学家们发现,在OJ287类星体中心的巨蟹星座中有两个超大黑洞,它们在相距不远处旋转。
他介绍说:“未来,我们计划借助于地面-宇宙干涉仪,在更短的波长内研究在我们的银河系和其它星系中的黑洞的邻域。
这有助于我们检验关于其它物体存在的‘虫洞'理论概念。
”
通往其它维度的隧道
虫洞--是宇宙最令人好奇的客体,学者们对它的存在争执不一。
这是我们所处宇宙的遥远区域之间,或者甚至是不同宇宙之间,以独特隧道形式出现的时空构型。
俄罗斯国立核研究大学莫斯科工程物理学院(MEPhI)教授谢尔盖·鲁宾介绍说:“虫洞与黑洞近似,因为它是带有相当强的重力和空间曲率的局部客体。
但与黑洞不同的是,虫洞没有‘陷阱'--事件视界,因此从理论上来说,不仅准许‘进入',还准许‘出去'。
也就是说,虫洞是可以穿过的。
”
尽管虫洞不违背相对论,且一些宇宙理论已经预见到它,但担任这类客体角色的现实候选物体迄今仍是未知的。
此外,虫洞暗示着相当不典型的时空几何形状,为维持这种几何形状需要带有异样性质的物质(比如,带有阴性的能量密度)。
鲁宾强调:“在自然界发现虫洞或者在实验室中建造出虫洞,就意味着时空物理学的真正变革。
”
鲁宾不赞成荷兰内梅亨大学的海诺·法尔克(Heino Falcke)教授的信心,菜叶说说,后者相信,事件视界望远镜(Event Horizons Telescope)项目不久前捕捉到的M87星系中心的巨大黑洞图像可能证实了时空结构中的隧道的存在。
维度的精确度不足以得出最终结论。
与此同时,关于这些客体的理论概念有助于学者们更深刻地理解时空和重力的性质。
如何钻进虫洞?
俄罗斯康德波罗的海联邦大学教授阿尔乔姆·尤罗夫认为,不是所有有关通往其它维度的隧道的科幻电影都距离现代科学理论很远。
他介绍说:“在好莱坞电影《星际穿越》(Interstellar)中,关于黑洞和额外空间的信息符合科学概念。
这毫不令人惊讶,要知道电影的科学顾问是诺贝尔奖得主、黑洞物理学领域的专家基普·索恩(Kip Stephen Thorne)。
”
尤罗夫认为,虽然虫洞可用物理学定律来解答,它们无法自己出现,但在技术和科学方面极为发达的文明可以制造出虫洞。
今天物理学家们正在考虑构建不会快速塌落的虫洞的可能性,也在考虑如何使虫洞大到足以容身却又不连其中的分子都不遭到破坏。
鲁宾介绍说:“假定可以通过虫洞发送人类的基因组。
按照计算,存在通往额外维度的漏斗,但它们目前极小。
”
鲁宾认为,假定未来可以通过虫洞把人类从濒临毁灭的宇宙送往另一个刚开始存在的宇宙。
为此不一定把人类的形体发送过去,只需把基因组信息发过去就好了,人类文明在新宇宙中可以在这些信息的基础上自行恢复。
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其中最让人着迷又无从求证的,便是 “时空折叠” 传闻 —— 有人误入山中秘境,不过片刻功夫,竟已跨越千里之地;
有人明明只走了数里,回头却已不见来路,仿佛空间被无形之力扭曲折叠。
这些故事口口相传,有细节、有场景,却始终拿不出实证,成了萦绕在昆仑山间,最玄奇的未解之谜。
误入秘境,须臾千里最早关于昆仑时空折叠的口述,多来自当地牧民与早年探险者。
上世纪七八十年代,常有牧民进山寻走失的牛羊,走着走着便闯入一片白雾弥漫的谷地,指南针疯狂乱转,无线电彻底失联,眼前的景物明明熟悉,却又透着说不出的违和。
最广为流传的一则,是 1983 年昆仑死亡谷附近的传闻。
一位哈萨克族牧民追着羊群进入谷中,不过半个时辰,等白雾散去,他竟发现自己站在千里之外的阿尔金山边缘,脚下的地貌、身边的植被完全陌生,而羊群只剩寥寥几只,惊恐地缩在一旁。
牧民吓得魂飞魄散,凭着记忆往回走,足足花了半个月才回到家乡,可在家人眼里,他只失踪了半天,身上的衣物、携带的干粮,都没有丝毫损耗,仿佛时间在那片谷地里,彻底静止了。
类似的故事不止一桩。
1998 年,一支民间探险队深入昆仑腹地,其中两名队员与队伍走散,在一片怪石嶙峋的山谷里转了不到一小时,再见到队友时,对方竟说已找了他们整整三天。
更离奇的是,两名队员的手表、手机,时间都只过去了几十分钟,与外界时间完全对不上,仿佛他们踏入了另一个时间流速的空间,短短一瞬,便跨越了时空的距离。
天地褶皱,空间异象昆仑的时空折叠传闻,从来不是孤立的 “瞬移” 故事,更多是空间扭曲、时空错乱的细碎异象,拼凑出这片区域的神秘。
有人说,在昆仑某些垭口与山谷,会出现 “海市蜃楼” 般的奇景,却不是虚幻的光影,而是真实的场景重叠 —— 明明眼前是雪山峡谷,却隐约能看到江南水乡的街巷、古代城池的轮廓,甚至能听到不属于这个时代的人声马嘶,短短几分钟后便消散无踪。
2015 年曾有自驾游客拍到过类似画面,云雾中浮现出唐代风格的建筑,匾额上的字迹清晰可辨,却没有任何实证能证明这不是光影错觉。
还有人经历过更诡异的 “空间错位”。
在山间行走时,明明是笔直的道路,走了许久却发现回到了原点;
明明前方是开阔地,迈步却撞在无形的屏障上;
更有甚者,转身的瞬间,身后的山路便消失不见,取而代之的是陌生的山谷,仿佛空间被随意折叠、拼接,没有固定的章法。
这些传闻里,最一致的特征,便是强磁场干扰。
所有经历过时空异常的人,都提到指南针失灵、电子设备黑屏、信号完全中断,山谷里的磁场强度远超正常值,仿佛有某种未知力量,在扰乱着空间与时间的秩序。
万山之祖,古老秘闻昆仑的时空传说,并非现代才有,早在古籍与民间传说里,便早有伏笔。
《山海经》里写昆仑 “帝之下都”,是天地连通的枢纽,有 “不周山”“天门” 之说,古人相信这里是天地缝隙,能穿梭三界。
藏族、蒙古族等当地民族的传说里,昆仑山是 “神山”,山中藏着 “时空之门”,只有被山神选中的人,才能短暂踏入,跨越千里而不自知,若是惊扰了神山,便会永远迷失在折叠的空间里。
老人们常说,昆仑不是普通的山脉,是大地的脊梁、时空的褶皱,这里地壳运动剧烈,暗河纵横,磁场异常,或许在亿万年间,形成了天然的 “时空节点”。
就像一张纸被对折,两点之间的距离便被无限缩短,昆仑的某些地方,或许就是空间被折叠的褶皱,误入其中,便会在不知不觉间,跨越常人难以企及的距离。
无实证的谜,流传的奇时至今日,昆仑时空折叠的传闻,依旧是没有实证的谜。
没有清晰的影像记录,没有权威的科考证实,所有故事都来自口述,口口相传间难免添油加醋。
有人说这是集体幻觉,是高海拔缺氧、强磁场干扰导致的感知错乱;
有人说这是特殊地质地貌引发的视觉误差,把远处的景物当成了近处,把漫长的路程当成了一瞬;
也有人说,是致幻植物、有毒气体影响了人的神经,让人产生了时空错位的错觉。
可即便如此,这些传闻依旧在民间流传不息。
毕竟昆仑太大、太神秘,平均海拔超 5500 米,冰川、峡谷、无人区纵横,无数地方至今人迹罕至,现代科考也难以覆盖每一寸土地。
那些短暂的时空异象,或许发生在人迹罕至的山谷,或许转瞬即逝,根本来不及留下证据。
有人信其有,觉得昆仑藏着地球最原始的时空秘密;
有人信其无,只当是高原奇景催生的浪漫想象。
但无论真假,这些 “须臾千里、空间折叠” 的传闻,早已成了昆仑神秘的一部分,让这座万山之祖,永远裹着一层让人着迷的面纱 ——有些秘境,本就适合藏着无实证的谜,有些传说,本就为了留住对天地未知的敬畏。