专访基普·索恩 | 虫洞、时间旅行和其他

基普。你可能不熟悉基普·索恩这个名字，但在最近的热门电影《星际穿越》中，所有精彩的视觉效果都是基于他提供的科学理论。他是加州理工学院的名誉教授。《牛顿科学世界》曾在专辑《时间旅行》中采访过基普。1988年，基普·索恩博士发表了一篇耸人听闻的论文，指出使用时间隧道的“虫洞”可能使回到过去成为可能。那么，大自然“允许”时间回到过去吗？要回答这个问题，我首先必须知道什么？为此，索恩博士接受了牛顿记者的采访。

牛顿:据说卡尔·萨根博士在和你谈论他对科幻小说《时空接触》的构想时获得了灵感。之后，他开始研究利用虫洞来实现时间旅行理论的可能性。请详细介绍一下医生。为什么那次谈话促使你从物理学的角度对这个问题进行彻底的调查？

索恩:我真的很想知道自然、宇宙和支配自然的法则。与萨根博士的谈话是一个机会。当我谈到虫洞时，我突然想到虫洞和黑洞都是解决时间旅行问题的适用“工具”。

我非常清楚，仅仅知道这种“工具”的存在是不够的，或者仅仅对相关的物理规律有一个大概的了解也是不够的，还需要进行深入的研究和非常具体的理论分析。我意识到这是一个值得深入研究的课题。想到这，我非常兴奋。

牛顿:请介绍一下你1988年发表的论文的要点，这篇论文提出了利用虫洞实现时间旅行的可能性。

索恩:首先，利用虫洞进行时间旅行的前提是必须使用某种特殊的物质来保持虫洞的开放。因为这种物质的性质很奇怪，所以被称为“奇怪的物质”。“异国情调”这个词在这里的意思是“怪异”

没有这种奇怪的物质，虫洞会迅速收缩和崩溃。物体不可能在里面移动来完成时间旅行。换句话说，物体不能穿过这样的虫洞。

第二，根据广义相对论，一定有一个可以穿过的虫洞和一个可以用它来追溯过去的时间机器。除了广义相对论，没有人(当时)根据其他物理定律讨论过这个问题。

虫洞是“超空间”的捷径

牛顿:什么是虫洞？

索恩:为了说明什么是虫洞，我想我可以用树上生长的成熟苹果作为比喻。苹果很容易被毛虫吃掉，而且经常有被多毛的昆虫吃掉的洞。

苹果上的虫洞有时会从苹果的一边渗透到另一边。如果我是一只蚂蚁，现在在苹果的一边，想去苹果的另一边，那么有两条路可以选择:一条是沿着苹果的表面爬行；另一个是通过虫洞抄近路到另一边。

我们的宇宙就像苹果的表面。从我们的地球到银河系的中心穿过太空，这相当于在苹果表面移动。宇宙中的虫洞是从我们到银河系中心的另一条路线。如果地球上有一个带有球形开口(入口和出口)的虫洞，如果你进去，你可以立即去银河系的中心。

连接我们这里和银河系中心的虫洞是“超空间”，超空间不属于我们的宇宙。就像苹果的内部不是它表面的一部分。

宇宙中有虫洞吗？

牛顿:一些人指出，在宇宙诞生的大爆炸期间，可能已经创造了许多虫洞。那么，从那时到现在还会有虫洞吗？

索恩:这不是一个非常小的虫洞。虫洞的可能性非常低。

此外，在宇宙中没有发现自然起源的奇怪物质。虽然我们知道有一种方法可以产生非常少量的外来物质，但是保持虫洞开放需要大量的外来物质，这在宇宙中是不可能的。

因此，即使虫洞是在宇宙诞生时自然形成的，它们也会立即收缩和分解，而且大部分都消失了。

牛顿:超新星爆炸(恒星死亡前的爆炸)可以形成黑洞，那么有没有什么天文过程可以形成虫洞？

索恩:到目前为止，还没有确定宇宙中的哪些天体可以变成虫洞。

同时，非常令人遗憾的是，我们不知道宇宙是如何自然形成保持虫洞开放所必需的奇怪物质的。

那么，什么是“外来物质”？为什么基普·索恩博士认为回到过去的时间机器会在瞬间被摧毁？他的观点与过去有什么不同？有更多关于基普·索恩的采访和关于“时间旅行”的精彩内容。请阅读《科学世界》2012年第5期:时光旅行！