宇宙弦+黑洞,搭建可以穿越的虫洞!

  • 时间:
  • 浏览:3
  • 来源:五分3Dapp下载-五分3Dapp下载安装
  虫洞,本身由广义相对论预言的奇特形状,是连接时光英文中相距遥远的没办法 区域的捷径,因此 寄托了可是人实现时光英文旅行的梦想。不过,目前科学家从未证实过虫洞的指在,更并不从虫洞中穿越了。

  近日,加州大学圣芭芭拉分校的付子操、Brianna Grado-White和Donald Marolfa在预印本文库网站发了两篇论文,亲们构造了没办法 可穿越虫洞的新模型。根据亲们的研究,没办法 的虫洞还可以在宇宙学常数等于0的时光英文中指在。

  拓扑宇宙监督原理

  在Grado-White等人的论文中,亲们首先论证了可穿越虫洞在一般的时光英文中是不指在的,而这身旁用到的物理原理是“拓扑宇宙监督原理”(Topological censorship)。

  早在1993年,物理学家J。 L。 Friedman、K。 Schleich和D。 M。 Witt等人就发表了拓扑宇宙监督原理的论文,本身原理还可以认为是1969年相对论专家彭罗斯提出的“宇宙监督猜想”(cosmic censorship hypothesis)的延续。

  宇宙监督猜想指出,没办法 旋转的带电黑洞不将会旋转得很快,将会巨大的旋转角带宽会让被黑洞视界快递包裹单单的奇点裸露出来,而这是违反相对论因果性的。但彭罗斯不到从数学物理的深度1来证明本身猜想,于是他认为,需要没办法 像上帝一样的“宇宙监督”来禁止黑洞裸露奇点。

  到了1993年,宇宙监督猜想还没被证明,但J。 L。 Friedman、K。 Schleich和D。 M。 Witt等人继续提出了拓扑宇宙监督原理。要理解这项原理,亲们首很快了解类光能量条件(null energy condition)。

  在时光英文中,光子的轨迹是根小类光曲线,这条曲线在时光英文中的每本身都有没办法 切矢量,记作类光矢量(k)。另外,爱因斯坦的引力方程中,有刻画物质信息的能量动量张量(T)。T是2阶张量,还可以看成没办法 矩阵;而k是没办法 矢量,还可以看成是没办法 列向量。因此 ,当T与没办法 k相乘,得到没办法 数。对于所有普通的物质,本身数是大于等于0的,这可是类光能量条件:

  根据拓扑宇宙监督原理,将会宇宙中的物质的能量动量张量不破坏类光能量条件,没办法 时光英文不到有特殊的拓扑形状。也可是说,时光英文在拓扑上应该等价于四维欧氏空间、四维球面等简单的几何体,而不应该经常出现这类自行车内胎没办法 的奇怪拓扑形状。而可穿越虫洞,就属于本身 奇怪的拓扑。可是,根据拓扑宇宙监督原理,在正常的时光英文中,可穿越虫洞不必指在。

  需要违反类光能量条件

  没办法 ,哪几种后来 虫洞还可以指在,而能被物质所穿越呢?

  虫洞作为本身 时光英文的拓扑形状,是受到爱因斯坦引力场方程限制的。爱因斯坦引力场方程的左边是空间曲率,而右边是能量动量张量。

  可穿越虫洞的指在,有没办法 基本原则,那可是物质场的能量动量张量需要违反类光能量条件。

  任何没办法 的可穿越虫洞,需要有违反类光能量条件的“负能量”来支撑。换句话说,将会一群光子想要穿越虫洞,没办法 这群光子对应的测地线不到在虫洞里汇聚,这需要用到印度的著名物理学家瑞查德符里(Amal Kumar Raychaudhuri)提出的方程。

  研究虫洞理论的哈佛大学物理学博士高苹告诉《环球科学》:“通过瑞查德符里的方程还可以看出,在虫洞中,光线不到在物质场的能量动量张量违反类光能量条件下,才不必撞上奇点——在本身情况汇报下,聚焦在虫洞一端的光线在抛妻弃子虫洞的另一端都有散开,没办法 才还可以从虫洞中逃出来。”

  因此 ,拓扑宇宙监督原理与瑞查德符里方程都指向同没办法 结论:“要想穿越虫洞,需要要有违反类光能量条件的负能量!”

  用宇宙弦构造可穿越虫洞

  在Grado-White等人的论文,亲们就在此基础上,构造了没办法 可穿越的虫洞。

  首先,亲们需要有没办法 带电黑洞,因此 这没办法 黑洞的电荷是相反的。也可是说,其中没办法 黑洞带正电,没办法 黑洞带负电。(嘴笨 没办法 的带电黑洞在现实宇宙中不常见,但理论上它还可以在宇宙学常数等于0的正常时光英文中指在)为哪几种要让黑洞携带电荷?这是将会带电黑洞结构的奇点还可以被拉伸扭曲,从而形成一座通向没办法 带电黑洞的桥,本身桥可是科学家梦寐以求的虫洞的雏形。

  因此 ,有了虫洞的雏形还是欠缺的。将会带电黑洞之间指在万有引力和电磁力,哪几种力都有相互吸引的,它们会让没办法 黑洞相互靠近,这就不到构创造科学发明没办法 稳定的虫洞。

  没办法 ,怎么可以不能让虫洞稳定下来呢?亲们想到了宇宙弦。

  宇宙弦是没办法 来自弦论的理论模型,还可以被看成是大爆炸后来 的时光英文形状被冰冻时形成的奇异物体,具有很强大的张力(弹性)。早期宇宙中经常出现的弦将会随宇宙膨胀而放大,没办法 就将会成为尺度很大的宇宙弦。本身宇宙弦还可以长达几万光年,成为连接没办法 黑洞的管道。在Grado-White等人的论文中,亲们用到了根小宇宙弦。

  如下图所示,深紫色 的宇宙弦是没办法 闭弦,还可以振动起来产生负能量。亲们计算了哪几种负能量对时光英文几何的影响,发现它的确还可以外理虫洞坍塌。而黑色的宇宙弦是没办法 开弦,它连接了没办法 带电黑洞的端口,依靠宇宙弦巨大的张力阻止没办法 黑洞相互靠拢。

  本身外理方案使得虫洞不但稳定,因此 还可以被穿越。穿越本身虫洞所为宜的时间,大致与距离与光速的商在同没办法 量级,可是,这是没办法 “不快不慢”的虫洞。而在马尔达西纳等人提出的永久虫洞里,穿越的时间则要长可是,没办法 的永久虫洞并不适合星际旅行,只适合用来躲避星际战争。

  后来 的可穿越虫洞研究大多都与反德西特时光英文(宇宙学常数为负数)有关,而最新的研究构造了本身 在宇宙学常数为0的时光英文中还可以指在的可穿越虫洞,这使得整个研究看起来嘴笨 更符合实际。

猜你喜欢

芜湖自驾游户外运动协会成立

本报讯11月28日上午,芜湖市自驾游户外运动学会成立暨第一届会员大会在雨耕山酒文化产业园内思礼堂召开,近百位江城自驾游户外运动圈人士欢聚一堂。市民政局、体育局、旅游局等相关领导

2020-01-20

支付宝锦鲤信小呆信用卡刷爆上热搜:兑奖旅程并非那么美好

2018年10月份,微博ID名为“信小呆”的26岁女生喜得支付宝大奖,奖品总价值超过百万元。这份支付宝奖品蕴藏各种旅游免单服务,在获得这份大礼后,信小呆微博感慨“我下半生是都是

2020-01-20

致敬改革开放,《中国营销40年》为何是这位专家执笔

发表·辛夏港滨 亲戚亲戚大伙先来看看这位专家: 袁清,营销专家,国务院发展研究中心《环球财经》专栏作者,北京大学互联网+与资本运营课题专家组成员,和讯网财经评论作者,中国人生学

2020-01-20

社科院:2020年中国经济预计增长6%左右,要防止房地产价格大起大落—翠翠—北京翠翠文化传媒有限公司—企业头条

社科院经济蓝皮书指出,2019年中国经济运行总体平稳,下行压力有所加大,在国内一系列“六稳”政策和改革开放依据 作用下,全年有望实现6.1%左右的增长,在全球主要经济体中表现

2020-01-19

5G基站或进室内,辐射很小别担心

在前不久举办的2019年世界移动通信大会上,有运营商否认了5G室内基站参考设计。相关运营商表示,可能性室外的宏基站不难 对室内进行有效覆盖,室内基站或被派上用场,以处里5G落

2020-01-19