爱是第五维度(3)

首先,虫洞不是地洞,也不是在我们的三维空间中挖出的一个类似圆柱体的东西。要正确理解虫洞,我们可以先从二维的纸片说起。在一个巨大的两维纸片上,随意选出两个点A和B,比如一个是北京,一个是广州,其间的距离超过两千公里。这两个点的距离甚至可以更远,比如一个在地球,另一个在仙女座大星云之中的某个星球上,距离差不多有二百五十万光年。当然,也可以是地球和《星际穿越》中的那个黑洞,距离未知,可能是另一个星系也可能是宇宙的尽头137亿光年。假想有这么一个二维纸片宇宙,假想这个巨大的纸片在一个不存在的三维空间弯曲起来,使得两个点相对。现在,我们在两个点周围分别挖去一个半径一样大的圆形纸片,再用一个半径同样大小的圆柱面将这两个洞连接起来,现在我们获得了一个几何上与一个简单纸片不同的二维世界。在这个二维世界中,从A点走到B点有两种途径,一种是以前的途径,距离很远,例如北京到广州的两千公里,或者地球到仙女座大星云的二百五十万光年;另一个途径是通过圆柱面,这个圆柱面可短可长,也许只有一公里甚至更短,取决于对这个圆柱面做了什么假设。

这个连接两维宇宙的圆柱面就是虫洞。

这个虫洞不是二维世界中的地洞,因为在二维世界中,地洞就像在二维纸片上用两个平行线段画出的一个长方形,它的边界是两条平行线,进入这个两条平行线的口是一个垂直于两条平行线的线段。而二维虫洞是一个圆柱面,进入圆柱面的口是一个圆。

现在,我们简单地将以上的图像推广至三维空间。我们在三维空间的A点和B点分别挖去一个球体,然后,用一个三维圆柱面(其边界是球面)连接这两个球体的边界。这样,当我们进入虫洞时,我们进入了一个球体,就像《星际穿越》里土星附近的那个球体一样。

据说,索恩和同事们就这个虫洞写了两篇科学论文,一篇关于这个虫洞的物理学,一篇关于这个虫洞的视觉形象。因为这个球体内部通向了另一个宇宙,因此,站在球体外面,我们看到了一些那个宇宙中的星系。当然,那个宇宙也许是另一个星系,也许是我们宇宙的尽头,也许是一个完全不同的宇宙。

尽管通过寻常的路径我们要走上一百亿年(以光的速度)才能到达宇宙尽头的那个黑洞,但我们也可以穿过虫洞抵达那个黑洞和它周围的行星。

虫洞在几何学上是靠谱的,而在物理学上它是否能够存在却一直是一个疑问。因为,它必须是爱因斯坦方程的一个解,要获得这样的解,我们需要负能量,可是,我们在宇宙中还没有见识过负能量。也许负能量压根不存在,也许等到我们将来的技术更加发达了,就像影片中那个生活在五维时空中的智慧体一样,我们能够制造出负能量。

因此,虫洞不像前面所说的时间变慢,这不一定靠谱。

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