蟲洞真的有可能被製造出來嗎？

11-29

我這方面知識不足，我想這個問題主要有下面這些子問題：
1. 人類能如何控制恆星級別的能量
2. 能不能保存它
3. 有沒有什麼材料能經受住蟲洞
4. 如何關閉蟲洞
5. 蟲洞兩端靠什麼通訊比較靠譜
你們認為呢？╰_╯

另，有興趣的朋友，歡迎繼續補充這個問題列表哈，如果補多了，我會一併整理

在霍金關於蟲洞的理論中，蟲洞的直徑只能容得下通過基本粒子，而且非常不穩定，這裡不穩定的意思就是蟲洞隨時可能消失。如果你想星際旅行首先得被打散到夸克或者更小的單位然後一個個通過。之後有的科學家提到了可以用負量能量撐大蟲洞使得其可以容得下飛船通過，這個是符合理論的，負能量實際也是存在的，但是及其稀少，至於如何製造負能量目前沒有結論。

至於人造引力，引力是取決於質量的，質量並不能憑空生成，人類能做的只有拼接和壓縮，比如用無數小行星拼成一個大行星，理論上可能的。另外如果把地球壓縮到一座山大小，地球就會變成一個黑洞，但是目前人類做不到這一點，氫彈什麼的是遠遠不夠的。

空間彎曲不一定就是路途變長，也可能變短，不一定是因為引力，空間如果膨脹不均勻也可能造成扭曲。

最後，針對流行的黑洞蟲洞說：的確理論上存在這種可能，蟲洞的兩端是黑洞，或者另一個白洞。那麼即使人造了一個黑洞，黑洞的中心就是蟲洞入口，這樣的蟲洞也是沒法用的，因為在進入蟲洞之前，你早已被黑洞的巨大引力撕裂，而且這個黑洞很有可能是死胡同，它的終點就是奇點，沒有出口！

星際旅行比較合理的想法還是太陽帆，氫能推進，然後在宇宙飛船中繁衍後代，或者冷凍。如果能加速到接近光速，那麼飛船的人衰老會變慢，這樣即使經過幾百年，人類也能夠到達別的星球。再來討論一下所有關於蟲洞的可能性：就算存在一個足夠大（直徑1公里）足夠穩定的天然蟲洞，但實際情況遠比這種幻想來得複雜。

事實上為了能讓飛船及乘員安全地穿越蟲洞，幾何半徑的大小並不是星際旅行家所面臨的主要問題。按照廣義相對論，物質在通過象蟲洞這樣空間結構高度彎曲的區域，會遇到一個十分棘手的問題，那就是張力。這是由於引力場在空間各處的分布不均勻所造成的，它的一種大家熟悉的表現形式就是海洋中的潮汐。由於這種張力的作用，當星際飛船接近蟲洞的時候，飛船上的乘員會漸漸感覺到自己的身體在沿蟲洞的方向上有被拉伸的感覺，而在與之垂直的方向上則有被擠壓的感覺。這種感覺便是由蟲洞引力場的不均勻造成的。一開始，這種張力只是使人稍有不適而已，但隨著飛船與蟲洞的接近，這種張力會迅速增加，距離每縮小到十分一，這種張力就會增加約一千倍。當飛船距離蟲洞還有一千公里的時候，這種張力已經超出了人體所能承受的極限，如果飛船到這時還不趕緊折回的話，所有的乘員都將在致命的張力作用下喪命。再往前飛一段距離，飛船本身將在可怕的張力作用下解體，而最終，瘋狂增加的張力將把已經成為碎片的飛船及乘員撕成一長串亞原子粒子。從蟲洞另一端飛出的就是這一長串早已無法分辨來源的亞原子粒子！

因此一個蟲洞要成為可穿越蟲洞，一個很明顯的進一步要求就是：飛船及乘員在通過蟲洞時所受到的張力必須很小。計算表明，這個要求只有在蟲洞的半徑極其巨大的情況下才能得到滿足。那麼究竟要多大的蟲洞才可以作為星際旅行的通道呢？計算表明，半徑小於一光年的蟲洞對飛船及乘員產生的張力足以破壞物質的原子結構，這是任何堅固的飛船都無法經受的，更遑論脆弱的飛船乘員了。因此，一個蟲洞要成為可穿越蟲洞，其半徑必須遠遠大於一光年。一光年是個什麼概念呢？它相當於整個太陽系半徑 (以冥王星軌道為界) 的一千五百多倍。如果用地球的線度來衡量的話，它大約是地球直徑的七億倍。但另一方面，一光年用日常的距離來衡量雖然是一個巨大的線度，用星際的距離來衡量，卻也不算驚人。

我們所在的銀河系的線度大約是它的十萬倍，假如在銀河系與兩百二十萬光年外的仙女座大星雲之間存在一個蟲洞的話，從線度上講它只不過是一個非常細小的通道。那麼會不會在我們周圍的星際空間中真的存在這樣的通道，只不過還未被我們發現呢？答案是否定的。因為半徑為一光年的蟲洞真正驚人的地方不在於它的線度，而在於維持它所需的負能量物質的數量。計算表明，維持這樣一個蟲洞所需的負能量物質的數量相當於整個銀河系中所有發光星體質量總和的一百倍！這樣的蟲洞產生的引力效應將遠比整個銀河系的引力效應更為顯著，如果在我們附近的星際空間中存在這種蟲洞的話，周圍幾百萬光年內的物質運動都將受到顯著的影響，我們早就從它的引力場中發現其蹤跡了。因此不僅在地球上不可能建造可穿越蟲洞，在我們附近的整個星際空間中都幾乎不可能存在可穿越蟲洞而未被發現。

這樣看來，我們只剩下一種可能性需要討論了，那就是在宇宙的其它遙遠角落裡是否有可能存在可穿越蟲洞？

對於這個問題，我們也許永遠都無法確切地知道結果，因為宇宙實在太大了。但是維持可觀測蟲洞所需的數量近乎於天方夜譚的負能量物質幾乎為我們提供了答案。迄今為止，人類從未在任何宏觀尺度上發現過負能量物質，所有產生負能量物質的實驗方法利用的都是微弱的量子效應。為了能夠維持一個可穿越蟲洞，必須存在某種機制把量子效應所產生的微弱的負能量物質彙集起來，達到足夠的數量。但是負能量物質可以被匯聚起來嗎？最近十幾年來物理學家們在這方面做了一些理論研究，結果表明由量子效應產生的負能量物質是不可能無限制地加以匯聚的。負能量物質匯聚得越多，它所能夠存在的時間就會越短。因此一個蟲洞沒有負能量物質是不穩定的，負能量物質太多了也會不穩定！那麼到底什麼樣的蟲洞才能夠穩定的呢？初步的計算表明，只有線度比原子的線度還要小二十幾個數量級的蟲洞才是穩定的！這又回到了我們文章的開頭，如果你想通過，那麼先變成基本粒子吧……

最後，唯一可以慶幸的是，蟲洞的理論仍然不成熟，如果將來有顛覆性的理論，那麼蟲洞旅行也許會有新的可能。

Q：能不能保存蟲洞？

A：如果能找到某種具有負能量的物質，那麼必須使用足夠多的這種物質，其負能量性質將產生對引力的自然對抗，如此便能保持蟲洞的開放。由於這樣的負能量實在太微不足道，根本無法用於維持蟲洞的開放。事實上，蟲洞的開放將需要巨大的負能量來源，其總量幾乎將相當於一顆普通恆星在一年中釋放出的能量中的很大一部分。
A：有人提出另一種觀點：假設如果存在一種叫做幻影物質（Phantom matter）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。

註：這個問題有爭議，也有科學家提出維持蟲洞的存在並不需要負能量物質。
他的觀點：不需要任何的東西，甚至連常規物質都不需要就可以維持蟲洞的存在。（德國奧登堡大學的波柯哈德·克萊豪斯）

Q：蟲洞兩端靠什麼通訊比較靠譜

A：前提：就答主現有的知識水平，以及科技發展水平，答主覺得可能是這樣的。（有異議請指出）

1.通過發射中繼衛星來實現地球與蟲洞的另一端的通信。（前提是這個衛星可以成功在蟲洞中架設）
2.激光通信

詳細請看：
http://baike.baidu.com/link?url=5AnYiYw6JV3CpgjaptgnuWpy3MiULnvJeh0IgGHRWKOqtzcf-j1yJzD2-gjwt-kUC-4rNm4h6ahCxijdKiBIOq

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update：7.28

Q：有沒有什麼材料能經受住蟲洞？

A：經受蟲洞的東西我不知道，但是我知道光子和亞原子粒子能夠輕易的通過蟲洞。（不受蟲洞的影響、傷害）。

A：假設在未來的某一天人類真的建造或者發現了一個半徑為一公里的蟲洞。

初看起來半徑一公里的蟲洞似乎足以滿足星際旅行的要求了，因為這樣的半徑在幾何尺度上已經足以讓相當規模的星際飛船通過了。看過科幻電影的人可能對星際飛船穿越蟲洞的特技處理留有深刻的印象。從屏幕上看，飛船周圍充斥著由來自遙遠天際的星光和輻射組成的無限絢麗的視覺幻象，看上去飛船穿越的似乎是時空中的一條狹小的通道。但實際情況遠比這種幻想來得複雜。事實上為了能讓飛船及乘員安全地穿越蟲洞，幾何半徑的大小並不是星際旅行家所面臨的主要問題。按照廣義相對論，物質在通過象蟲洞這樣空間結構高度彎曲的區域，會遇到一個十分棘手的問題，那就是張力。這為由於引力場在空間各處的分布不均勻所造成的，它的一種大家熟悉的表現形式就是海洋中的潮汐。由於這種張力的作用，當星際飛船接近蟲洞的時候，飛船上的乘員會漸漸感覺到自己的身體在沿蟲洞的方向上有被拉伸的感覺，而在與之垂直的方向上則有被擠壓的感覺。這種感覺便是由蟲洞引力場的不均勻造成的。一開始，這種張力只是使人稍有不適而已，但隨著飛船與蟲洞的接近，這種張力會迅速增加，距離每縮小十分之一，這種張力就會增加約一千倍。當飛船距離蟲洞還有一千公里的時候，這種張力已經超出了人體所能承受的極限，如果飛船到這時還不趕緊折回的話，所有的乘員都將在致命的張力作用下喪命。再往前飛一段距離，飛船本身將在可怕的張力作用下解體，而最終，瘋狂增加的張力將把已經成為碎片的飛船及乘員撕成一長串亞原子粒子。從蟲洞另一端飛出的就是這一長串早已無法分辨來源的次原子粒子！

次原子粒子：次原子粒子又稱亞原子粒子，指結構比原子更小的粒子。其中包括原子的組成部分如電子、質子和中子（質子和中子本身又是由夸克所組成的粒子）和放射和散射所造成的粒子如光子、中微子和渺子，以及許多其它奇特的粒子。總的來說，次原子粒子可能是電子、中子、質子、介子、夸克、膠子、光子等等。

因此一個蟲洞要成為可穿越蟲洞，一個很明顯的進一步要求就是：飛船及乘員在通過蟲洞時所受到的張力必須很小計算表明，這個要求只有在蟲洞的半徑極其巨大的情況下才能得到滿足。那麼究竟要多大的蟲洞才可以作為星際旅行的通道呢？計算表明，半徑小於一光年的蟲洞對飛船及乘員產生的張力足以破壞物質的原子結構，這是任何堅固的飛船都無法經受的，更遑論脆弱的飛船乘員了。因此，一個蟲洞要成為可穿越蟲洞，其半徑必須遠遠大於一光年。

Q：如何關閉蟲洞？

A：答主實在編不下去了...

Q：人類能如何控制恆星級別的能量？

A：如果人類可以控制恆星級別的能量，那麼我們最起碼都擁有了呼風喚雨的能力，可以移動地球的板塊、改變生態環境等。（至於怎麼控制，那我就不知道了...）

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忽然我又想起來點別的。我來扯一扯。

首先，假設，我們可以通過一些科學手段另宇宙飛船達到近光速的速度。燃料無限多（用不完）。
且飛船的質量、體積等亂七八糟的都很合適。

飛船加速，速度達到光速的99.999...999%（無限接近光速），這時，飛船已經擁有了進入蟲洞的條件即穿越的條件。

需要考慮到從靜止加速到光速的99%的過程。（加速度過程）這也得花費時間...

但是，這個時候，飛船上面的一天等於地球上面的一年。

我想問的是：假定宇宙飛船通過蟲洞已經成功穿越，但是飛船回來的時候（假定飛船在無限接近於光速的狀態下運行了1年）
那麼飛船回來的時候，地球就已經度過了365年。

通過什麼辦法才可以把相對於在地球度過的364年「拿」回來（達到一種在宇宙穿越了1年等於地球上的1年）？

我要的這種情況，現在好像根本就不可能成立.....

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@無污染板磚經過和板磚同學的溝通，有了一點頭緒。

如果有一個固定的、穩定的且易關閉、易操作、離地球不遠的蟲洞。（但是實現起來好難）
就可以隨意穿越了~HOHO！

科克斯：「當用大型強子對撞機把粒子加速，達到光速的99%，粒子經歷的時間，以其時間的七千分之一速率消逝。太空中的數十年，在地球上可能已過去了250萬年」。

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Q：如果先把人類通過加速度分解為亞原子粒子然後輸送進蟲洞進入蟲洞再出來的時候會不會有可能微粒重組？還有個很好奇的問題霍金自己否認了黑洞的存在這對蟲洞的形成和存在會有哪些影響呢？

前提是我們已經成功解決了進入蟲洞的方法，解決了蟲洞的張力（撕裂）問題，等等等等問題...

A：首先，你的第一個問題。我很久以前也這樣考慮過。我覺得以後通過一些手段可以進行微粒重組。（而且我個人覺得這個問題以後可以實現的可能性非常非常的大）

第二個問題，霍金自己推翻了自己的黑洞理論。

但是，請注意！霍金說的是：在我們平常的定義下不存在黑洞。

「根據經典黑洞理論，沒有任何物質能逃離黑洞。」然而量子理論則允許能量和信息逃離黑洞。而要想全面解釋這一過程，這位物理學家承認那將需要一個新的理論架構，在其中統一引力和自然界的其它基本力。但這個問題已經至少困擾了物理學家們長達一個世紀。霍金表示：「到目前為止這個問題仍然沒有解決。」---《自然》霍金

首先，我們要明確的是黑洞的基本概念。

簡單來說，原來所說的黑洞：沒有任何的物質可以逃出，甚至光都逃不出來。（只進不出）

黑洞周圍的一個假設區域被稱為視界。霍金認為視界理論存在缺陷，光無法從中逃逸。試圖逃脫黑洞核心的光射線不會像人被困在跑步機上那樣，它可以通過輻射泄露來慢慢收縮。霍金雖然推翻了自己的黑洞理論，但是取而代之的是---霍金提出了一個新的理論，即一個更加「溫和」的「視邊界」(apparent horizon)，這一邊界只會暫時性地困住物質和能量，但最終會釋放它們。（這就是「灰洞」）

「在經典理論中，光無法從黑洞中逃脫，但是在量子理論中，能量和信息可以做到。」關於對其過程的完整解釋，霍金表示需要將重力和其他自然基本力的理論完美融合。---《自然》霍金

在推翻了「黑洞」之後，他提出了「灰洞」（可進可處）的概念。

感謝菜菜同學提出的問題。（@列表裡面找不到你，就不@你了）有時間我繼續補充。

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update：8.14
Q：飛船在接近光速下運行的時間不太對吧，地球365年對於飛船來說應該飛行了365光年才對

A：首先要明確的是光年與年之間的關係：

光年：距離單位。【光在1年得時間中（不經過任何引力場、或磁場）所行走的距離。】
年：時間單位。

1年（365.25天）= 1天（86400秒）× 365.25 = 31557600秒，
光年=31557600秒×299,792,458米/秒=9,460,730,472,580,800米

我們所處的星系——銀河系的直徑約有七萬光年.
假設有一近光速的宇宙船從銀河系的一端到另一端，它將需要多於十萬年的時間。但這只是對於（相對於銀河系）靜止的觀測者而言，船上的人員感受到的旅程實際只有數分鐘。這是由於特殊相對論中的移動時鐘的時間膨脹現象。

時間膨脹（Time Dilation）是說時間並不是永遠以人們感受到的現在的這種速度進行的，它也會發生變化。它一般是和速度有關的。速度越快，越接近於極限速度，時間就會越慢(這裡有個名詞：極限速度，人們所處宇宙的極限速度是光速，但並不是所有的宇宙其極限速度都是光速，可能更快。也可能更慢。)

時間膨脹效應是相對論效應的一個特別引人注意的例證。它是首先在宇宙射線中觀測到的。我們注意到，在相對論中，空間和時間的尺度隨著觀察者速度的改變而改變。例如，假定我們測量正向著我們運動的一隻時鐘所表明的時間，我們就會發現它要比另一隻同我們相對靜止的正常走時的時鐘走得慢些。另一方面，假定我們也以這隻運動時鐘的速度和它一同運動，它的走時又回到十分正常。我們不會見到普通時鐘以光速向我們飛來，但是放射性衰變就像時鐘，這是因為放射性物質包含著一個完全確定的時間標尺，也就是它的半衰期。

關於時間膨脹有真實的例子嗎？ - 物理學 // 時間膨脹的例子。

那時我一直都認為只有加藤鷹能挖出蟲洞來。

看「雷神2」的時候發現了蟲洞的一個問題，在地球上不同勢能的地方開一個互通的蟲洞，那麼入口在低處（低勢能），出口在高處（高勢能）的蟲洞就可以使有質量的物體無限加速。所以理論上如果蟲洞存在，也應該只能連接兩個在宇宙中勢能完全相同的空間位置。宇宙中雖然不是沒有勢能完全相同的地方，但基本上無法計算，所以即使蟲洞可以由人類創造，先不提需要多少能量，人類也無法控制到達宇宙什麼位置，失去了蟲洞存在的意義。

不可能，絕對不可能，如果可能，那還靠譜嗎？那還科學嗎？