如果把宇宙空间想象成一个苹果——
虫洞:真的存在吗
曾福泉
电视剧《来自星星的你》里的都敏俊教授大概是这段时间最受欢迎的外星人,尤其是在相当“不明觉厉”(虽然不明白是什么但是感觉很厉害的样子)的大结局播出之后,粉丝们热切希望了解关于他的一切。于是不经意间,一个同样来自星星的科学概念——虫洞——进入了人们的视线。
电视剧中,都教授告诉心上人,自己通过虫洞实现了在遥远星空和地球之间的快速穿梭。不过略显诡异的是,都教授似乎还宣称自己可以在虫洞里休养生息,不在地球的时候就在虫洞里呆着。
在科学家看来,这种说法是有点毛病的。因为根据物理学理论,虫洞并不是一个“洞穴”,而更像是一条“通道”。
许多人喜欢用这样一个例子来解释虫洞到底是什么。把我们身处的宇宙空间想象成一个苹果,两只虫子要从苹果的一边爬到另一边去。一只虫子老老实实沿着苹果的表面慢慢爬行。另一只虫子灵机一动,决定把苹果咬穿,也就是说,在饱满的果肉中间咬出一条通道来。现在假定两只虫子的行动速度都是一样的,那么,发现了捷径的虫子肯定比需要绕过半个苹果的虫子更早到达终点。
所以,如果虫洞真的存在,人类就可以利用它来进行穿越时空的旅行。在科幻小说和影视作品中,这种设定已经屡见不鲜。在《变形金刚3》中,威震天就试图利用虫洞把赛博坦星球的霸天虎机器人运送到曼哈顿——他们可不像都教授那样愿意同地球人民谈情说爱。而在《环太平洋》中,外星巨兽也是通过太平洋底的虫洞来到我们的世界兴风作浪。
在现实中,包括爱因斯坦在内的物理学家在20世纪早期就提出了虫洞理论。比“虫蛀苹果”更加细致的比喻是这样的,宇宙是一张绷紧的塑料薄膜,地球就像一个放在薄膜上的橙子,会引起周围的薄膜凹陷——这就是时空扭曲。现在想象一个比橙子重得多却小得多的钢球,它会使薄膜深深地凹陷下去,形成一个狭窄细长的口袋。科学家说,如果薄膜没破,这就是虫洞;如果薄膜最终破了,这就是黑洞。
虫洞至今没有被观测到,也没有证据证明其存在。科学家们提出了大量的理论假设,来探讨虫洞是否存在、产生条件、有何性质、能否进行时空旅行,等等。
著名物理学家霍金认为,虫洞在宇宙中无处不在,但是非常小,比分子甚至原子还小,而且处在不断消失和形成过程中。我们现在还不能做到把一个虫洞放大并加以利用。
果壳网友“小耿”解释说,要形成能够通过一个人或一艘飞船的虫洞,理论上需要一种具有负质量的奇异物质;或者长度贯穿整个宇宙、引力像黑洞一样强大、却比原子还细的宇宙弦;或者半径在1光年以上的黑洞。“负能量”和“宇宙弦”仅仅是理论上存在的概念。而要形成一个半径为1光年以上的黑洞,至少要砸进去10万亿个太阳才能做到。
看来,能够在虫洞中来去自如,还住上个一年半载,都教授实在是神通广大。相比之下,他在地球上耍的这些小把戏,可能根本就不算什么呢。