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黑洞和虫洞:通往其它宇宙的隧道

虫洞 2026-04-11 菜科探索 +
简介:黑洞和虫洞:通往其它宇宙的隧道?据俄罗斯卫星网:黑洞(blackhole)和虫洞(wormhole,又称爱因斯坦-罗森桥Einstein—

【菜科解读】

  

黑洞和虫洞:通往其它宇宙的隧道?

  黑洞和虫洞:通往其它宇宙的隧道?

  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。

  

宇宙真实年龄是多少岁

按目前主流观测和标准宇宙模型(ΛCDM),宇宙的真实年龄大约是:137.97 0.02 亿年,约等于 138 亿年。

主要数据来源普朗克卫星(2013–2021)测宇宙微波背景辐射(CMB),给出:137.97 亿年(138.2 亿年)。

近年(2025)CMB 高精度测量(ACT 等)精度提高到约 0.1%,结果仍确认:138 亿年。

交叉检验最老恒星年龄:126–130 亿年(比宇宙年轻,符合逻辑)。

放射性元素衰变、高红移星系年龄(如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时)均与 138 亿年一致。

简单说教科书 / 标准答案:138 亿年更精确值:137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上;

如果未来有全新模型(比如有人提出宇宙可能更老,如 300 多亿年),那还需要更多证据才能取代现在的结论。

时空弯折的终极秘境 黑洞藏着光线逃不出的边界

宇宙里样貌最为诡秘的黑洞,本质是时空曲率攀升至极致的特殊天体。

强大引力不断拉扯弯折空间,形成一道无形的事件视界,哪怕是宇宙中速度极限的光,一旦跨入这片范围,也再也没有办法向外挣脱逃离。

聊聊黑洞的形成本源,看懂时空弯曲的原理,便能明白光线被困的深层缘由。

广袤宇宙中,万事万物都会带来时空形变,质量越大的天体,对周边时空的弯折效果就越明显。

平日里地球、恒星带来的曲率变化十分微弱,我们很难直观察觉,光线穿行其间只会出现轻微偏移,依旧可以顺畅传播。

可黑洞截然不同,它由超大质量恒星晚年坍缩演化而来,星体内核急剧向内收拢,体积不断压缩,质量却高度汇聚,让周遭时空被剧烈拉扯扭曲。

极度密集的质量,催生出恐怖的时空曲率,空间不再保持平直状态,如同一张被重物狠狠按压凹陷的弹性薄膜,越靠近中心位置,弯折程度就越发夸张。

这种肉眼看不见的空间形变,正是黑洞一切奇特现象的根源,也构筑起专属它的宇宙规则。

事件视界便是时空弯折形成的临界分界线,没有实体轮廓,却划分出两种截然不同的物理世界。

界线外侧的时空曲率相对平缓,宇宙常规法则正常生效,光线、星际物质可以自由穿行,天体也能按照既定轨迹运转,光线能够毫无阻碍地向四面八方传播扩散。

一旦跨过事件视界,时空曲率瞬间飙升至极值,空间结构彻底扭曲塌陷。

此刻所有运动规律都会被改写,光线即便以最快速度行进,也只能顺着弯折的空间不断坠向黑洞核心,完全找不到向外逃逸的路径。

光无法逃离视界范围,也让黑洞拥有了漆黑无光的外表。

本身不会向外辐射反射光线,外界光线落入其中也尽数被束缚吞噬,没有光能抵达观测者视野,所以人类无法直接目视黑洞本体,只能依靠引力效应、光线偏折等间接痕迹判断它的存在。

时空曲率带来的束缚力,不止困住光芒,也禁锢住所有物质与信息。

任何行星、星云碎片、宇宙尘埃,不慎闯入事件视界之后,都会顺着扭曲的空间持续下坠,最终汇聚到中心奇点。

外界永远无法获取视界内部的状态变化,这里成了宇宙天然的封闭秘境。

对比普通天体就能清晰看出差距,行星、恒星的时空弯曲程度有限,物体只要达到对应逃逸速度,就能脱离引力影响。

黑洞曲率突破临界阈值,直接锁住光速运动的光线,成为宇宙中独一无二的时空牢笼。

人类依靠天文观测不断探索黑洞奥秘,从捕捉引力波,到拍摄黑洞实景影像,一步步印证时空曲率的相关理论。

这份极致弯折造就的特殊天体,不断颠覆着人们对时空的固有认知,也指引着人类持续探寻宇宙更深层次的奥秘。

黑洞和虫洞:通往其它宇宙的隧道

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