进入虫洞就可以穿越时空吗? 科学家这样解释
&gt趣味学堂人造虫洞倘若能够实现 意味着人类有可能穿越时空
导读：地球充满着奥秘与奇特的景象，随着人类技术的进步陆地表面基本上被人类勘探殆尽，而海洋却知之甚少，但是当走出地球探索地球之外的宇宙时，那些未知景象对于人类来说却是一个难以捕捉的神秘世界，每一个发现都会让科学家惊呼和感叹。
　　而关于虫洞的研究一直在继续，倘若我们能够穿越虫洞，那么遨游宇宙也将不在话下。
　　虫洞理论上来讲是一种时空通道，是完成宇宙旅行穿越的捷径，1916年该理论被提出，但很少有人问津，在19年后，也就是1935年爱因斯坦和纳森罗森对该理论进行了进一步解释和说明后，
地球充满着奥秘与奇特的景象，随着人类技术的进步陆地表面基本上被人类勘探殆尽，而海洋却知之甚少，但是当走出地球探索地球之外的宇宙时，那些未知景象对于人类来说却是一个难以捕捉的神秘世界，每一个发现都会让科学家惊呼和感叹。而关于虫洞的研究一直在继续，倘若我们能够穿越虫洞，那么遨游宇宙也将不在话下。虫洞理论上来讲是一种时空通道，是完成宇宙旅行穿越的捷径，1916年该理论被提出，但很少有人问津，在19年后，也就是1935年爱因斯坦和纳森罗森对该理论进行了进一步解释和说明后，虫洞理论才正式进入人们的视野。但对于地球上的时光旅行来说这有可能吗？假如虫洞的两端正好相邻呢？如果你在2020年进入了一个虫洞，经过多久才能够出来呢？这些问题对于我们普通人来说是一个难以想象的事情，但是目前科学家正在极力解决这样的问题。对于虫洞的研究，另外一位著名的理论物理学家史蒂芬霍金曾经说过:他认为虫洞能让人穿越到未来，并且他认为就在我们身边本身就存在着许多微小的虫洞。这些虫洞存在于时间的缝隙中，但正如太空中的虫洞理论提出的一样，虫洞实在太小以至于我们用肉眼都无法观测到且无法进入到里面，因此，我们只能通过前辈们留下来的公式理论来了解它。此外，就算虫洞足够大，有关虫洞公式显示虫洞依然不够稳定。由于虫洞中含有强大正能量，这可能会导致虫洞自身的坍塌，倘若能够找到一个方法引入负能量，或许能够阻止虫洞停止，那么，我们就能够穿越虫洞到达我们想去的地方。倘若人造虫洞能够实现，那么，人类或许真的有机会到达想去的地方，但是科学家认为即便制造出来虫洞，人类也不太有可能前往其他地方。
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都教授穿越时空的“虫洞” 真的有吗？
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都教授穿越时空的“虫洞” 真的有吗？ 南航物理教授：还没定论，仍是个谜　　在韩剧《来自星星的你》中，男主角都敏俊多次通过虫洞回到地球。虫洞究竟是什么意思？它到底存不存在？未来，人类能否实现时空穿越呢？
昨天，南京航空航天大学理学院物理系副教授李晋斌的《解析黑洞、白洞与虫洞的宇宙空间之谜》报告会，吸引了数百名学生参加。李晋斌说，虫洞到底存不存在，目前在科学界还没有定论，仍是一个谜。
实习生 欧阳丽蓉 现代快报见习记者 俞月花
虫洞是连接黑洞和白洞的通道
李晋斌称，根据电视里的说法，人的穿越相当于从苹果的一端到另一端。“先被黑洞卷进去，经过虫洞，再从白洞出来。所以，虫洞实际上是连接黑洞和白洞的通道。而且，有了虫洞，从苹果一端到另一端的距离就减少了。”
李晋斌说，都教授相当于是被黑洞卷进去的，但是他又不能控制出来的时间。“后来他在虫洞里穿越熟练了，自己就可以驾驭这件事。”
李晋斌介绍，如果人要穿越时空，那么虫洞的半径至少要1光年。“被黑洞卷进去，就好像洗衣机洗衣服一样。因为它的速度比光速还快，人卷进黑洞就被撕碎了，根本就没办法承受这个力。而如果虫洞的半径至少是1光年，它的张力是人体能承受的。”李晋斌说，进入黑洞之后，通过虫洞，然后从白洞喷出来，但目前黑洞、虫洞、白洞是否存在仍未被证实，“通过虫洞穿越时空的假说，只在数学领域被证明出来。”
更靠谱的时空旅行：隐形传物
李晋斌说，目前还有一个更靠谱的时空旅行，叫隐形传物。“就是先有一台机器让一个人从某个地方消失，类似变成一缕青烟。而这缕青烟不会扩散，通过一个通道，在另一端把它释放出来。这个叫隐形传物。”李晋斌表示，隐形传物目前已经进入实验阶段。
科学家实现“隔空传物”
存放着机密文件的保险箱被放入一个特殊装置之后，可以突然消失，并且同一瞬间出现在相距遥远的另一个特定装置中，被人方便地取出。
由中国科大和清华大学组成的联合小组在量子态隐形传输技术上取得新突破，可能使“超时空穿越”变为现实。
据联合小组研究成员彭承志教授介绍，作为未来量子通信网络的核心要素，量子态隐形传输是一种全新的通信方式，它传输的不再是经典信息，而是量子态携带的量子信息。
“在经典状态下，一个个独立的光子各自携带信息，通过发送和接收装置进行信息传递。但是在量子状态下，两个纠缠的光子互为一组，互相关联，并且可以在一个地方神秘消失，不需要任何载体的携带，又在另一个地方瞬间神秘出现。量子态隐形传输利用的就是量子的这种特性，我们首先把一对携带着信息的纠缠的光子进行拆分，将其中一个光子发送到特定位置，这时，两地之间只需要知道其中一个光子的即时状态，就能准确推测另外一个光子的状态，从而实现类似‘超时空穿越’的通信方式。”彭承志说。
据悉，该小组早在2005年就在合肥创造了13公里的自由空间双向量子纠缠“拆分”、发送的世界纪录，同时验证了在外层空间与地球之间分发纠缠光子的可行性。
2007年开始，中国科大—清华大学联合研究小组在北京架设了长达16公里的自由空间量子信道，并最终成功实现了世界上最远距离的量子态隐形传输，证实了量子态隐形传输穿越大气层的可行性，为未来基于卫星中继的全球化量子通信网奠定了可靠基础。据新华社
本文来源：现代快报
责任编辑：王晓易_NE0011
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《星际穿越》中的宇航员能活着穿过虫洞吗？
NASA 黑洞 虫洞 电影
本文作者:Victoria Jaggard
（老猫/译）科幻太空史诗《星际穿越》正在热映，剧中人类文明正面临毁灭的危险，但是宇航员们看到了一丝希望：因为土星附近神秘地出现了一个虫洞。这条穿越时空的隧道通向一个遥远的星系，人类可以穿过这条隧道，找寻一个可以殖民的星球，以延续我们的文明。电影中的虫洞是基于真实的物理学理论的，由天体物理学先驱基普·索恩（Kip Thorne）建立。索恩曾经是加州理工学院的教授，不过现在已经退休在家。除了学术上的贡献外，他还曾经帮助卡尔·萨根（Carl Sagan）设计著名科幻小说《接触》（Contact）中的虫洞。《星际穿越》电影中的视觉效果非常震撼，很多人都认为电影中对虫洞与黑洞描绘的准确性可能在整个电影史上数一数二。当然，在电影中还有一个很重要的方面没有提及：你如何在这样的一次星际穿越中活下来？
影片中，NASA的科学家依然在试图解决重力问题。图片：Paramount Pictures and Warner Brothers Entertainment
虫洞是什么？
虽然爱因斯坦和他的助手纳森·罗森（Nathan Rosen）最早不这么叫它，但是虫洞最初的确是他们的智慧结晶。当时他们正在试图用各方法来解爱因斯坦的广义相对论方程，以期用一个纯粹的数学模型来解释整个宇宙，包括重力，以及构成物质的各种粒子。其中包括的一种方法是将空间描述成两个几何面，其间由“桥”连接，而在我们的感知中，这些桥就是粒子。
1916年，另外一位物理学家路德维希·弗拉姆（Ludwig Flamm），同样是在解爱因斯坦的方程的时候，独立发现了这些“桥”。不幸的是，这个“万有理论”并不成功，因为这些“桥”的表现并不像是真正的粒子。但是爱因斯坦和罗森在1935年发表的论文使得“穿越时空结构的隧道”这个概念得以流行，其它物理学家不得不认真地考虑这些隧道带来的影响。
20世纪60年代，普林斯顿大学的物理学家约翰·惠勒（John Wheeler）在研究“爱因斯坦-罗森桥”的数学模型时，创造了“虫洞”这一术语。他指出，这些桥很像虫子钻过苹果后留下的洞。一只蚂蚁从苹果的一端爬到另一端，选择一是绕着苹果弯曲的表面爬上半圈，选择二则是抄苹果上的虫眼这条小路。想象一下在更高纬的空间里，如果我们所处的三维时空就像是苹果皮一样弯曲着的，那么穿越高维空间实体的“虫洞”，必然可以让我们更快地在三维空间中的两个点之间往返。这听上去有些奇怪，但从数学上来说，这是的确是广义相对论的一个合理的解。
我们能通过由经典的史瓦西黑洞造成的虫洞吗？
惠勒意识到爱因斯坦-罗森桥入口的特性与史瓦西黑洞（Schwarzschild black hole）的描述恰好相符：一个由物质组成的球体，密度大到连光也无法从它的引力场中逃逸。天文学家认定黑洞是存在的，认为大质量恒星核心坍缩之后就会形成它们。所以黑洞可以同时是虫洞，亦即星际旅行之门吗？数学上来说，可能可以——但是没人能活着完成这次旅行。
影片中，花朵状的永恒号太空船正在接近虫洞。图片：Paramount Pictures and Warner Brothers Entertainment
在史瓦西模型中，黑洞的核心是一个奇点，一个具有无限大密度的，中性的，静止的球体。惠勒计算了如果三维空间中两个相距遥远奇点跨越更高维度相连会发生什么——形象一点儿说，就是两个史瓦西黑洞通过隧道相连。他发现这样的虫洞天生就不稳定，这样的隧道可以形成，但是很快就会收缩“夹止”（即从中收缩断开），重新形成两个独立的奇点。这个过程非常快，隧道从形成到断开的时间如此之短，以至于连光都来不及从中穿过。而且如果宇航员想要从中通过的话，必然会遇到其中的一个奇点——这是件必死无疑的事情，因为奇点巨大的引力会将任何一个试图靠近的人撕得粉碎。
索恩也在这部电影的配套书籍《星际穿越中的科学》中写道：“任何试图穿越（虫洞）的人或物都会在夹止过程中被毁灭。”
如果黑洞转起来，形成一个克尔黑洞呢？
当然我们还有选择的余地：广义相对论认为还有可能存在着一种转动着的克尔黑洞（Kerr black hole）。与史瓦西黑洞中的球体不同，克尔黑洞中的奇点是一个环。有一些模型认为，人可以舒服地从这个环的中间通过，就像篮球通过篮筐那样。但是索恩对此观点有诸多异议。在1987年他发表的一篇关于穿越虫洞的论文中，他提出克尔黑洞的喉部具有一个非常不稳定的区域，叫做柯西视界（Cauchy horizon）。数学告诉我们，任何物质，包括光，试图通过这一视界的时候，这个通道都会坍缩。而且即使通过什么特殊的途径使得这个虫洞稳定下来，量子理论告诉我们虫洞里也将充满各种高能粒子。涉足克尔黑洞，你会被炸得像薯片一样脆。
如果再加入一些量子理论呢？
现在的关键是，经典引力理论尚未与量子理论完美结合——虽然有很多研究人员试图搞定它，但是用数学来表示量子世界依然很难实现。不过在一方面，普林斯顿大学的胡安·马尔达西那（Juan Maldacena）和斯坦福大学的伦纳德·萨斯坎德（Leonard Susskind）认为，虫洞可能是量子纠缠态的物理表现——这种状态下的物体不论距离多远都是相互关联的。
爱因斯坦曾讥讽量子纠缠为“鬼魅般的超距作用”，并拒绝接受这一理念。但是很多实验告诉我们量子纠缠是真实存在的——这一现象甚至在商业上都得以应用，例如在银行交易时用以保护在线传输的安全性。根据马尔达西那和萨斯坎德的理论，大量的纠缠态变化会改变时空的几何形态，以纠缠态黑洞的形式形成虫洞。但是这个版本的虫洞并不会使星际穿越之门。
“这些虫洞并不能让你超光速航行，”马尔达西那表示，“但是它可以让你与虫洞里的人见面，当然得提前警告你们，两边的人会同时死于引力奇点的作用。”
除了黑洞，我们还有其他的选择吗？
所以，黑洞是个大问题。那，虫洞可能是什么？哈佛-史密森尼天体物理中心的阿维·勒布（Avi Loeb）表示其实要形成一个虫洞的话，我们还有很多可能性：“因为我们现在还没有一个理论可以很好地将广义相对论与量子理论统一起来，所以我们还不知道能够形成虫洞的时空结构都有哪些可能性。
还有一个问题。索恩在他1987年的工作中发现，符合广义相对论的任何类型虫洞都会坍缩，除非它是由具有负能量的“奇异物质”支撑着的。他认为我们有证据表明奇异物质的存在，因为实验表明真空中的量子涨落似乎会产生一个负压，就像两面紧靠着的镜子一样。勒布还表示，我们观察到的暗能量可能进一步暗示着宇宙中奇异物质存在的可能性。
“纵观宇宙近代史，不难发现河外星系都在远离我们而去，而且速度越来越快，就像是受到了反重力的作用一样，”勒布表示，“如果我们认为宇宙中充满具有负压力的物质，就可以解释宇宙的加速扩张……就像是我们制造一个虫洞所需要的那种一样。”当然，这两位科学家都认为，自然形成一个虫洞需要的奇异物质太多了，而且只有高度发达的文明才有可能收集足够的奇异物质，来维持虫洞的稳定。
我们的宇航员，似乎真的凶多吉少。图片：Paramount Pictures and Warner Brothers Entertainment
当然其他的物理学家并不太相信这一观点。“我认为一个稳定的，可以穿行的虫洞的存在会让人十分困扰，因为这与已知的物理学定律相违背。”马尔达西那表示。北欧理论物理研究所的萨宾·霍森菲尔德（Sabine Hossenfelder）对此更加怀疑：“我们目前没有任何证据表明它（奇异物质）存在。实际上很多人都认为它不可能存在，因为那样的话真空就会不稳定。”即使奇异物质存在，想要漂亮地穿越虫洞，可能也不是那么容易的事情。实际的效果可能取决于虫洞周围的时空曲率，以及虫洞中的能量密度，霍森菲尔德表示：“这里发生的情况可能和在黑洞里发生的差不太多：潮汐力太大，试图穿越的人被撕碎。”
即使与电影有着直接的关联，对于是否存在可以穿越的虫洞这一问题，索恩依然持悲观态度，更不用提宇航员能否活着穿越它们了。“如果（虫洞）能够存在，我非常怀疑它们能否在宇宙中自然形成，”他在书中写道。但是《星际穿越》的编剧克里斯托夫·诺兰和乔纳森·诺兰还是得到了索恩的赞赏，努力讲述一个植根于科学事实的故事本身就值得肯定。
“这个故事已经彻底成为克里斯托弗和乔纳森的故事了。”在接受《连线》杂志采访时，索恩表示，“但是故事的精髓，拍摄一部从一开始就将科学植入的电影的这一目标，以及这其中了不起的科学知识，都得以完整的保留。”（编辑：Ent）
<: Would Astronauts Survive an Interstellar Trip Through a Wormhole?
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究竟有没有能够横穿苹果的虫子呢，我遇到的它们大都是从另一个苹果进入然后从我手里这个钻出来的。
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全部评论(49)
究竟有没有能够横穿苹果的虫子呢，我遇到的它们大都是从另一个苹果进入然后从我手里这个钻出来的。
总结起来就五个字：电影不科学
这可真是，黑啊……
《星际穿越》中的宇航员能活着穿过虫洞吗？电影里面不是已经进去十好几个了吗，还出来一个……
宇宙还存在很多我们未知的东西，但幻想有时候是很美妙的。
一直赞同虫洞，随着科技的进步，who knows?
每次看到累类似的问题我都会难过自己那连一瞬都不到的生命毫无意义
一起举报掉3楼~
引用 的话：一起举报掉3楼~已举报~~~
标题党电影里明明已经预设了，有五维时空人在帮助他们（已经超脱宇宙的未来人类）
先解释一下G2是怎么活下来的，再来解释虫洞吧。这年头连黑洞自己的地位都不保了。
人类的目前的认知还很低下，任何理论只是适合目前的认知水平而已，数学仅仅是人类发明的工具，不是万能钥匙，拿固有思维去理解那你就错了
切，按照目前的理论，宇宙是一张七扭八歪坑坑洼洼到处是孔的破纸，你们还想对宇宙它做什么？！，喵~
必须赞！一部科幻电影能引起如此大的反响已经十分可贵了！
理论物理博士，科学松鼠会成员
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引用 的话：推荐有好奇心的读者看一本书买了好久还没看_(:з」∠)_
这就是为什么我喜欢科幻作品的原因。它们植根于科学，又往往高于科学。谁影响了谁其实很难说清。也许N年之后，文明高度发达，再回头看这部电影，我们会感叹电影对未来科学的启发。
引用 的话：这就是为什么我喜欢科幻作品的原因。它们植根于科学，又往往高于科学。谁影响了谁其实很难说清。也许N年之后，文明高度发达，再回头看这部电影，我们会感叹电影对未来科学的启发。这就是为什么我喜欢科幻作品的原因。病句哦~
引用 的话：这就是为什么我喜欢科幻作品的原因。它们植根于科学，又往往高于科学。谁影响了谁其实很难说清。也许N年之后，文明高度发达，再回头看这部电影，我们会感叹电影对未来科学的启发。另一种相反的情形也很鼓舞人心：我们回过头看，发现都是瞎扯
文科生，看不下去了。你们谁能告诉我到底能不能穿？
引用 的话：每次看到累类似的问题我都会难过自己那连一瞬都不到的生命毫无意...时间是个啥还没有说准的，人也许是有意义的吧。
引用文章内容：但是很多实验告诉我们量子纠缠是真实存在的——这一现象甚至在商业上都得以应用，例如在银行交易时用以保护在线传输的安全性。求解释这一部分。。在线传输的安全性是靠量子纠缠保护的？
讨论这么久
人类还没到那个水平
引用 的话：这就是为什么我喜欢科幻作品的原因。病句哦~哈哈~~上班时间开小差，写的急了~~~（脸红的跑掉）
你们这些人类~~先有洞才能钻好吧~电影是电影 现实是现实。。。电影里钻来钻去的有人活下来了~~现实中，洞呢？
引用 的话：文科生，看不下去了。你们谁能告诉我到底能不能穿？按目前的理论来推是不能穿。电影中的意思是开了五维的挂就能穿，算是个美好的向往吧。电影自身的逻辑是没问题的，只是不能用现时已有科学解释。不过话说回来了，这不就是科幻么。
至少现在做不到吧╮(╯_╰)╭估计飞进去后看到个信号……名字叫明镜……就乐呵呵的飞进去了……然后……没有然后了……
视界隔绝了因果关系，也就是说进入视界前是否活着和进入视界后是否活着没有因果关系。
《星际穿越》讲的好像是女主太空历险被吸进黑洞穿越到清朝的故事、我看完后到现在都不懂：女主是喜欢老四还是老八呢？
虫洞好像没有什么理论基础，看了这篇文章我也没有看到有啥理论支持
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穿越时空一直是让人们倍感兴趣的事情，很多的影视作品都对穿越时空进行的各种设想和模拟，其表现通常是瞬间转移或者是穿越到不同的时空或世界，但是在科学方面，穿越时空离不开“虫洞”这种事物。虫洞是什么呢？虫洞又称爱因斯坦-罗森桥，有的也叫灰洞，不同的理论中有不同的解释，虽然很多理论都认为虫洞这种东西可能存在，可至今人类的各种观测工具都没有发现它的踪影，就好像白洞一样，虽然爱因斯坦预言了它的存在，但是至今也没有发现，这种东西到底存不存在，谁也不知道。不过很多理论都设想这种东西是存在的，有的认为黑洞就是一条虫洞，有的则认为虫洞是连接黑洞与白洞的一条路，这也是它被称为灰洞的原因，多数理论认为它是不同时空的连接桥，也相当于是一条路，可以从这个时空通往那个时空，科学家认为可以通过虫洞通往不同的时空，就像月光宝盒那样能让人实现自由穿越？那么在穿越的时候，如果中间从虫洞中拐出去，会不会进入别的时空呢？就像大话西游中至尊宝从月光宝盒中穿越时，分别进入了不同的时间节点那样。通常认为虫洞离不开黑洞，因为只有黑洞把时空进行扭曲才能形成连接不同时空的虫洞，根据黑洞理论来计算，虫洞也是相当小的，有科学家计算认为只有直径达到10万公里的黑洞，其形成的虫洞才可以允许一艘太空船通过。根据这样的条件来分析，如果在虫洞中穿越时，不小心从虫洞中拐出去的话，可能就掉入了黑洞之中，不用说会被撕得粉碎。打个比方，这就像你开一辆车从一条路上到达目的地，路上你的车突然拐弯了，其最大的可能性就是掉进了沟里，基本上不会有什么岔路出现，除非是两条虫洞相交（这种可能性几乎没有），你拐到了另一条虫洞里，否则就会像掉到沟里一样出现事故，并且没有生还的可能，因为黑洞的强大拉力会把进入者撕碎成基本粒子状态。所以，如果将来的人类掌握了穿越虫洞的技术，也是不允许拐弯的，不可能因为拐弯而进入另外的时空，这就像坐高铁旅行，该去哪里只能去哪里，火车只能在轨道上奔跑，一旦出轨就不是闹着玩的。
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