一、虫洞速度是每秒多少公里
距地球最近的黑洞位于6523光年以外,一光年是9460730472581千米。以旅行者一号为例,其速度为每小时55000公里。人类要想抵达虫洞入口,最少也要马不停蹄地飞行1.28亿年。
我们可以通俗地把这个虫洞理解为,一张大纸上被虫子咬了一个小洞,这张大纸就是时空,那个小洞就是虫洞。一只蚂蚁如果从洞中钻到纸张(时空)的另一面,只是一瞬间,我们假定需要一秒钟。如果这张纸是一张直径为100米的圆形,蚂蚁位置在圆心,圆心如果没有这个虫洞,这只蚂蚁要到另一面的圆形,就必须爬着通过边缘,再爬向另一面的圆形。
假定这只蚂蚁每秒钟爬行1cm,从这面的圆心直线爬到另一面的圆心约为100米,就需要爬10000秒钟,也就是穿越虫洞比这样爬行快了至少10000倍。
虫洞有几种说法:
一是空间中的隧道,它就像一个球体,你要是沿球面走就远了。但如果你走的是球里的一条直径就近了,虫洞就是直径。
二是黑洞与白洞的联系。黑洞可以产生一个势阱,白洞则可以产生一个反势阱。宇宙是三维的,将势阱看作第四维,那么虫洞就是连接势阱和反势阱的第五维。假如画出宇宙、势阱、反势阱和虫洞的图像,它就像一个克莱因瓶——瓶口是黑洞,瓶身和瓶颈的交界处是白洞,瓶颈是虫洞。
三是你说的时间隧道,根据爱因斯坦所说的你可以进行时间旅行,但你只能看,就像看电影,却无法改变发生的事情,因为时间是线性的,事件就是一个个珠子已经穿好,你无法改变珠子也无法调动顺序。
二、100亿光年!《星际穿越》的虫洞通往多远的宇宙?
在《星际穿越》中,地球上出现了大规模的“枯萎病”,包括农作物在内的大量植物逐渐走向灭绝。人类不仅面临饥饿,而且还面临窒息,地球已经变得无法适宜人类的生存,离开地球迫在眉睫。
于是,人类去宇宙中寻找第二个宜居的星球,以期能够延续人类文明。那么,《星际穿越》中的人类是去哪里寻找宜居的外星世界?他们去的地方离开银河系了吗?
在太阳系中,除了地球之外,没有一颗星球是适合人类生存的。虽然木卫二、土卫六等卫星上有可能存在生命,但这些星球远离太阳,温度非常低,也没有可供呼吸的氧气,人类无法在这样的世界中生存。因此,人类只能放眼太阳系外。
银河系中估计有上千亿颗恒星,几乎每颗恒星周围都有行星,而像地球这样主要由岩石和金属构成的岩质行星多达上百亿。就在4.2光年之外,离太阳最近的恒星——比邻星,它的宜居带中运行着一颗质量略大于地球的岩质行星——比邻星b。
也就是说,银河系中不缺行星,其中很可能存在不少环境与地球相似的外星世界,人类可以在上面生存。但问题是,人类该如何去找那些宜居的系外行星?
《星际穿越》中的人类宇航 科技 与现实中相比,差别不大,最多只领先我们几十年。宇宙飞船飞到土星需要22个月的时间,如果按照土星与地球的最近距离为8天文单位(约12亿公里)来计算,飞船的平均速度约为21公里/秒。
如果以这个速度飞到比邻星b,所需时间将会达到6万年。如果比邻星b不是宜居的,去往更远的恒星系统还要更多的时间。显然,这是不现实的,地球上的人类已经撑不了几十年了,而且宇宙飞船上的补给系统也无法维持数以万年的时间。
好在“他们”及时在土星周围放置了一个虫洞,这才让星际穿越成为了可能。根据爱因斯坦的广义相对论,负物质可以打开时空通道,连接两个遥远的宇宙时空。虫洞就像“任意门”一样,可以直接通往遥远的地方。
宇宙飞船穿过土星附近的虫洞后,宇航员到达100亿光年外的外星世界。银河系的直径最多只有20万光年,所以100亿光年的距离早已不在银河系之内,而是在遥远的河外星系之中。
如果没有虫洞,就连飞出半径1光年的太阳系都是难事。而有了虫洞,即便是100亿光年的距离,也能在很短的时间内到达。可以说,利用虫洞是进行星际飞行最为有效的方式。
不过,虫洞在目前仍然停留于科幻阶段。霍金猜测,即便真的能够制造出虫洞,其尺寸会非常小,而且还极其难以维持稳定。想要打开能够用于星际飞行的虫洞,只能借助于目前仍然知之甚少的负物质。
除了虫洞之外,相对论还提供了其他星际穿越的方式。例如,我们可以借助于时间膨胀效应,在速度越接近光速的宇宙飞船上,时间流逝速率越趋于零,这样亚光速飞船上的宇航员可以在有限的时间里飞到遥远的宇宙中。或者还可以借助曲速引擎,以实现不违背相对论的超光速飞行。
三、秒杀光速的三种速度是什么?
“量子纠缠的速度、宇宙的膨胀速度、虫洞的穿越的速度”这三种速度比光速快。
量子纠缠的速度就远远超过了光速,目前量子通讯已经被运用到生活中的方方面面了,特别是在我们中国。从理论上而言,任何粒子都是相对存在的,因此如果地球上的一颗粒子能够瞬时间实现和遥远的星际天边的一颗粒子产生信息的交流传递的话,那么这种速度必然是远远超过了光速的。
宇宙的膨胀速度,其实也是超越了光速的。自从138亿年前,宇宙发生了大爆炸之后,宇宙一直都在不断的膨胀,目前科学家猜测的宇宙的直径大约在920亿年光年。
这是人类完全无法触及的数字。至少如果人类一直朝着制造出一艘光速飞船的方向前进的话,人类永远都不可能触摸到宇宙的边界。因为宇宙在不断的膨胀,同时膨胀的速度也超过了光速的原因,这才使得宇宙的边界似乎一直在和人类捉迷藏。
虫洞的穿越的速度也是远远的超过了光速的。有很多位伟大的科学家都猜测虫洞是真实存在的。甚至有很多科学家认为,虫洞的入口也许就是黑洞。不然人类也很难解释被黑洞吞噬的物体最终都去了哪里。
虫洞就像是一个时空隧道一样,人类可以瞬时间的从虫洞的一边穿越到几千光年几万光年外的另一个星系星球上,显然这种速度也是远远超过了光速的。
四、虫洞最大可以穿越多少时空(理论上成立)
首先,虫洞几乎可以肯定不存在。正如我们上面我们说到白洞时,只因为它们是方程组有效的数学解并不表明它们在自然中存在。特别的,当黑洞由普通物质坍塌形成(包括我们认为存在的所有黑洞)并不会形成虫洞。如果你掉进其中的一个,你并不会从什么地方跳出来。你会撞到奇点,那是你唯一可去的地方。 还有,即使形成了一个虫洞,它也被认为是不稳定的。即使是很小的扰动(包括你尝试穿过它的扰动)都会导致它坍塌。 最后,即使虫洞存在并且是稳定的,穿过它们也是十分不愉快的。贯穿虫洞的辐射(来自附近的恒星,宇宙的微波背景等等)将蓝移到非常高的频率。当你试着穿越虫洞时,你将被这些X射线和伽玛射线烤焦。虫洞的出现,几乎何以说是和黑洞同时的。 物理学家一直认为,虫洞的引力过大,会毁灭所有进入它的东西,因此不可能用在宇宙旅行之上。 黑洞和黑洞之间也可以通过虫洞连接,当然,这种连接无论是如何的将强,它还是仅仅是一个连通的“宇宙监狱”。 虫洞不仅可以作为一个连接洞的工具,它还开宇宙的正常时空中出现,成为一个突然出现在宇宙中的超空间管道。 虫洞没有视界,踏有的仅仅是一个和外界的分解面。虫洞通过这个分解面和超空间连接,但是在这里时空曲率不是无限大。就好比在一个在平面中一条曲线和另一条曲线相切,在虫洞的问题中,它就好比是一个四维管道和一个三维的空间相切,在这里时空曲率不是无限大。因而我们现在可以安全地通过虫洞,而不被巨大的引力所摧毁。 虫洞的存在,依赖于一种奇异的性质和物质,而这种奇异的性质,就是负能量。只有负能量才可以维持虫洞的存在,保持虫洞与外界时空的分解面持续打开。 根据参照系的不同,负能量是十分容易实现的。在物体以近光速接近虫洞的时候,在虫洞的周围的能量自然就成为了负的。因而以接近光速的速度可以进入虫洞,而速度离光速太大,那么物体是无论如何也不可能进入虫洞的。这个也就是虫洞的特殊性质之一。 我们先来看在黑洞中的虫洞,也就是史瓦西喉和奇点周围形成的子宇宙。 黑洞周围的量子真空涨落在黑洞巨大引力的作用下,会被黑洞的引力能“喂”大,成为十分的能量辐射。这种能量会毫不留情地将一切形式的虫洞摧毁。 在没有黑洞包围的虫洞中,由于同样的没有黑洞巨大引力的“喂养”,虫洞本身也不可能开启太久。虫洞有很大几率被随机打开,但是有更大的几率突然消失。虫洞打开的时间十分短,仅仅是几个普朗克时间。在如此短的“寿命”中,即使是光也不可能走完虫洞的一半旅途,而在半路由于虫洞的消失而在整个时空中消失,成为真正的四维时空组旅行者。 而且,在没有物体通过虫洞的时候,虫洞还比较“长寿”,而一旦有物体进入了虫洞,如果这个物体是负能量的,那么还好,虫洞会被撑开;但是如果物体是正能量的,那么虫洞会在自己“自然死亡”以前就“灭亡”掉。而在宇宙中,几乎无时无刻不存在能量辐射通过宇宙的每一个角落,而这些辐射都是正能量的,因此几乎可以肯定,在自然情况下是不存在虫洞的。 虫洞的自然产生机制有两种: 其一,是黑洞的强大引力能; 其二,是克尔黑洞的快速旋转,其伦斯——梯林效应将黑洞周围的能层中的时空撕开一些小口子。这些小口子在引力能和旋转能的作用下被击穿,成为一些十分小的虫洞。这些虫洞在黑洞引力能的作用下,可以确定它们的出口在那里,但是现在还不可能完全完成,因为量子理论和相对论还没有完全结合。