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黑洞是幾維空間 黑洞和蟲洞分別在幾維

黑洞是幾維空間 黑洞和蟲洞分別在幾維

導語:雖然很難理解,但是很多影視劇作品都在告訴我們,宇宙中存在著多維空間,但目前還沒有確切的依據證明這一觀點。那麼,黑洞是幾維空間呢?據說,宇宙中還有一種存在叫“蟲洞”。蟲洞又是什麼?黑洞和蟲洞的區別是什麼?一起來看看黑洞和蟲洞分別在幾維吧。

黑洞是幾維空間 黑洞和蟲洞分別在幾維

黑洞是幾維空間 黑洞和蟲洞分別在幾維

黑洞

早在一百年前,世界著名物理學家愛因斯坦就提出,宇宙中所有物體都有扭曲空間和時間的能力。利用物體間的相互吸引,在重力作用下,時空變形會發生不同程度的變化,曲率半徑與物體之間的重力直接相關。

事實上,宇宙本質上是一個多維時空世界,但目前我們地球上的空間是相對簡單的三維空間。早在零世紀,人類科學家就開始對黑洞進行了一系列的研究,但遺憾的是,由於黑洞的機制和性質很少,所以長期的研究還處於起步階段。

當物體接近黑洞,無論多麼小的自身質量的黑洞,它扭曲了空間和時間的黑洞強大的引力下,與物體所處的時空在黑洞被吸入。如果我們想突破三維空間中的三維世界,當前的方法應該是扭曲黑洞時空併到達另一時空。

電影裡拿一張紙簡單解釋了蟲洞,紙張是平面的,即代表二維世界,只有XY軸,當紙張對摺,即沿著第三維Z軸發生扭曲,用筆將紙張穿個洞,電影解釋這就是蟲洞,此時的蟲洞其實就已經是處於三維空間內了,二維人要穿越蟲洞,即是通過第三維Z軸穿越的,在蟲洞內的二維人即處於三維空間。

同樣道理,三維空間沿第四維發生扭曲,即沿時間軸扭曲,在時間軸方向上穿洞,即為我主貼說的三維空間在四維空間的蟲洞,三維人在蟲洞內實際上是在時間軸方向上,即處於四維空間中。即電影裡男女主穿越蟲洞時處於四維空間中。

而電影裡的黑洞中,明確說處於五維空間中,這個五維空間可以理解為四維空間沿第五維方向上發生扭曲,在扭曲中沿第五維被穿洞,即四維空間在五維空間中的蟲洞,男主即處於這個蟲洞中。

也就是說,電影的觀點是——黑洞即是蟲洞,只不過不是三維在四維方向的蟲洞,而是四維在五維方向上的蟲洞。

什麼是蟲洞?

黑洞是幾維空間 黑洞和蟲洞分別在幾維 第2張

蟲洞

時空洞(sofa)又稱愛因斯坦-羅森橋,也譯作蛀孔。是宇宙中可能存在的連線兩個不同時空的狹窄隧道。蟲洞是1916年由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆首次提出的概念,1930年由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設的,認為透過蟲洞可以做瞬時的空間轉移或者做時間旅行。

由阿爾伯特·愛因斯坦提出該理論。簡單地說,“蟲洞”就是連線宇宙遙遠區域間的時空細管。暗物質維持著蟲洞出口的開啟。蟲洞可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連線起來,並提供時間旅行的可能性。蟲洞也可能是連線黑洞和白洞的時空隧道,所以也叫"灰道"。

理論上,蟲洞是連結兩個遙遠時空的空間隧道,就像是大海里面的漩渦,是無處不在但轉瞬即逝的。這些時空漩渦是由星體旋轉和引力作用共同造成的。就像漩渦能夠讓區域性水面跟水底離得更近一樣,能夠讓兩個相對距離很遠的區域性空間瞬間離得很近。不過有人假想一種奇異物質可以使蟲洞保持張開,也有人假設如果存在一種叫做幻影物質(Phantommatter)的奇異物質的話,因為其同時具有正能量和負質量,因此能創造排斥效應以防止蟲洞關閉。

迄今為止,科學家們還沒有觀察到蟲洞存在的證據。為了與其他種類的蟲洞進行區分,一般通俗所稱“蟲洞”應被稱為“時空洞”。

白洞的存在

黑洞是幾維空間 黑洞和蟲洞分別在幾維 第3張

白洞

白洞是一個強引力源,其外部引力性質均與黑洞相同,白洞可以把它周圍的物質吸積到邊界上形成物質層。白洞理論主要可用來解釋一些高能天體現象。

白洞是宇宙中的噴射源,可以向外部區域提供物質和能量,但不能吸收外部區域的任何物質和輻射,所以白洞是一個只發射、不吸收的特殊宇宙天體,與黑洞正好相反。

廣義相對論所預言的一種性質正好與黑洞相反的特殊天體。白洞目前還僅是一種理論模型,但尚未被觀測所證實。按照白洞理論,白洞和黑洞相似,也有一個封閉的邊界。聚集在白洞內的物質,只可以經邊界向外運動,而不能反向運動。因此這種天體外面的物質不能進入。

根據白洞理論,有人認為類星體的核心可能是一個白洞。當白洞內超密態物質向外噴射時,就會同它周圍的物質發生猛烈的碰撞,從而釋放出巨大能量。由此推斷,有些X射線、宇宙線、無線電爆發、無線電雙源等現象,可能會與白洞的這種效應有關。白洞的力是排斥力與黑洞的吸引力相反的力。

總之,我們對黑洞、白洞和蟲洞的本質瞭解還很少,它們還是神祕的東西,很多問題仍需要進一步探討。天文學家已經間接地找到了黑洞,但白洞、蟲洞並未真正發現,還只是一個經常出現在科幻作品中的理論名詞。

標籤: 幾維 黑洞 宇宙
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