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黑洞是几维空间 黑洞和虫洞分别在几维

2019-04-11  来源:天气网  【字体:  

  导语:虽然很难理解,但是很多影视剧作品都在告诉我们,宇宙中存在着多维空间,但目前还没有确切的依据证明这一观点。那么,黑洞是几维空间呢?据说,宇宙中还有一种存在叫“虫洞”。虫洞又是什么?黑洞和虫洞的区别是什么?一起来看看黑洞和虫洞分别在几维吧。

  黑洞是几维空间 黑洞和虫洞分别在几维

黑洞是几维空间 黑洞和虫洞分别在几维

黑洞

  早在一百年前,世界著名物理学家爱因斯坦就提出,宇宙中所有物体都有扭曲空间和时间的能力。利用物体间的相互吸引,在重力作用下,时空变形会发生不同程度的变化,曲率半径与物体之间的重力直接相关。

  事实上,宇宙本质上是一个多维时空世界,但目前我们地球上的空间是相对简单的三维空间。早在零世纪,人类科学家就开始对黑洞进行了一系列的研究,但遗憾的是,由于黑洞的机制和性质很少,所以长期的研究还处于起步阶段。

  当物体接近黑洞,无论多么小的自身质量的黑洞,它扭曲了空间和时间的黑洞强大的引力下,与物体所处的时空在黑洞被吸入。如果我们想突破三维空间中的三维世界,当前的方法应该是扭曲黑洞时空并到达另一时空。

  电影里拿一张纸简单解释了虫洞,纸张是平面的,即代表二维世界,只有XY轴,当纸张对折,即沿着第三维Z轴发生扭曲,用笔将纸张穿个洞,电影解释这就是虫洞,此时的虫洞其实就已经是处于三维空间内了,二维人要穿越虫洞,即是通过第三维Z轴穿越的,在虫洞内的二维人即处于三维空间。

  同样道理,三维空间沿第四维发生扭曲,即沿时间轴扭曲,在时间轴方向上穿洞,即为我主贴说的三维空间在四维空间的虫洞,三维人在虫洞内实际上是在时间轴方向上,即处于四维空间中。即电影里男女主穿越虫洞时处于四维空间中。

  而电影里的黑洞中,明确说处于五维空间中,这个五维空间可以理解为四维空间沿第五维方向上发生扭曲,在扭曲中沿第五维被穿洞,即四维空间在五维空间中的虫洞,男主即处于这个虫洞中。

  也就是说,电影的观点是——黑洞即是虫洞,只不过不是三维在四维方向的虫洞,而是四维在五维方向上的虫洞。

  什么是虫洞?

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虫洞

  时空洞(sofa)又称爱因斯坦-罗森桥,也译作蛀孔。是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。虫洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念,1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的,认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。

  由阿尔伯特·爱因斯坦提出该理论。简单地说,“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着虫洞出口的开启。虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来,并提供时间旅行的可能性。虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道,所以也叫"灰道"。

  理论上,虫洞是连结两个遥远时空的空间隧道,就像是大海里面的漩涡,是无处不在但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。就像漩涡能够让局部水面跟水底离得更近一样,能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开,也有人假设如果存在一种叫做幻影物质(Phantom matter)的奇异物质的话,因为其同时具有正能量和负质量,因此能创造排斥效应以防止虫洞关闭。

  迄今为止,科学家们还没有观察到虫洞存在的证据。为了与其他种类的虫洞进行区分,一般通俗所称“虫洞”应被称为“时空洞”。

  白洞的存在

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白洞

  白洞是一个强引力源,其外部引力性质均与黑洞相同,白洞可以把它周围的物质吸积到边界上形成物质层。白洞理论主要可用来解释一些高能天体现象。

  白洞是宇宙中的喷射源,可以向外部区域提供物质和能量,但不能吸收外部区域的任何物质和辐射,所以白洞是一个只发射、不吸收的特殊宇宙天体,与黑洞正好相反。

  广义相对论所预言的一种性质正好与黑洞相反的特殊天体。白洞目前还仅是一种理论模型,但尚未被观测所证实。按照白洞理论,白洞和黑洞相似,也有一个封闭的边界。聚集在白洞内的物质,只可以经边界向外运动,而不能反向运动。因此这种天体外面的物质不能进入。

  根据白洞理论,有人认为类星体的核心可能是一个白洞。当白洞内超密态物质向外喷射时,就会同它周围的物质发生猛烈的碰撞,从而释放出巨大能量。由此推断,有些X射线、宇宙线、射电爆发、射电双源等现象,可能会与白洞的这种效应有关。白洞的力是排斥力与黑洞的吸引力相反的力。

  总之,我们对黑洞、白洞和虫洞的本质了解还很少,它们还是神秘的东西,很多问题仍需要进一步探讨。天文学家已经间接地找到了黑洞,但白洞、虫洞并未真正发现,还只是一个经常出现在科幻作品中的理论名词。

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