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本帖最后由 coralpip 于 2019-10-18 15:55 编辑 因为内容更加多的是科普，而非科幻，所以我就还是把帖子开在这里吧（其实是因为这里人多） 为什么想开科普贴，主要是因为我的直观感受，平时看科幻文或者科幻电影的时候，大多数我遇到的人有两种情况，一知半解看不懂或者对文章和电影里的内容全盘接受。实际上这两种都是因为没有了解一些基础问题导致的。在我看来，如果能够有一些相关知识打底，看明白科学和科幻的分界在哪里，那就会在科幻小说和影视作品中得到双倍的乐趣。 应@我是玉兔爱嫦娥 姐姐的点文，我们这次就说一下什么是虫洞，以及时间旅行的一些基础知识。 在正式科普之前，我们先确定以下内容： 1、对于一些耳熟能详的理论，我仅做结论性的描述，比如绕不开的相对论和慢钟效应（这次就会用到），因为要做详细叙述就会发现如下的问题，如果我要解释相对论，就要讲到光速不变原理，接着就要解释什么是惯性系，然后再解释为什么需要惯性系……等等等等。如果这样，大家不如直接去看书吧。 2、我所说的内容，都是大家能在网上找到的，我只是做一个提炼，然后尽量用简单的语句来进行解释和描述。我只是科技爱好者，并没有什么专业背景。 如果大家可以接受，那么我们就开始吧。 名词解释NO.1——虫洞 首先，我们要注意，虫洞是一个理论，是基于广义相对论得出的一个推测。 在解释虫洞之前，我们需要理解什么是时空。时空是指时间和空间的统称，虫洞理论主要涉及的是空间概念。空间我们都能够理解，我们存在于空间中。然而在广义相对论里，爱因斯坦指出，空间，这个容纳所有物质存在的概念本身，也是有形存在的，空间可以被扭曲。存在于空间中的物体，用其质量本身扭曲所处的空间。大家可以想象把空间想象成一个柔软的富有弹性的物体，比如一块口香糖。一个物体存在于空间中，质量越大，对空间这块口香糖施加的应力也越大，口香糖的变形也越大。所以越大质量的物体会对所处的空间进行越大程度的扭曲。 然后我们再想象一下，我们在这块口香糖上放一只蚂蚁，让它从一头走到另一头，正常情况下，蚂蚁需要走过整条口香糖的距离才能从七点走到终点。接着我们对口香糖施加压力，将口香糖头尾对齐从中间对折起来，那么起点就在终点上方，我们这个时候只需要在口香糖上挖一个洞，把上下穿透，蚂蚁就能直接通过这个小洞到达终点。 两相结合一下，当有一个质量非常大的物体存在于空间中时，空间会被扭曲。当这种扭曲进行到极致的时候，空间就会折叠，而在折叠的空间里相接近的位置，则有可能形成虫洞。这样我们就不用走过整个空间，而是只需要通过一个非常短的距离就能从起点到达终点。 以上就是虫洞理论。 但是我们要注意的是，虫洞只是一个推测，一则空间的巨大扭曲和折叠，我们暂时还没有发现也没有办法做到，空间是否能够发生如此巨大的扭曲，空间的扭曲是否有极限，我们都不得而已。二则，就算空间折叠是存在的，能做到的，那么如何在两个空间之间打开一个虫洞，科学家们现在也没有丝毫头绪。 虫洞的问题比较好理解，时间旅行的问题涉及的概念和理论比较多，我们先分楼。 |
[天地无极] 科普贴1.0：虫洞及时间旅行（应点文）
coralpip
· 发布于 2019-10-18 15:53
· 280 次阅读
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本帖最后由 coralpip 于 2019-10-18 16:28 编辑 我们在解释时间旅行的时候，要先了解一些基础理论 1、光速：光速不变是相对论的基础，光速在真空中的速度是永恒不变的，光速是宇宙的最大速度，光速不能到达不能超过 2、钟慢效应：相对论，即在一个物体的运动速度向光速接近的时候，他的时间会变慢（相对不运动的观测者）。钟慢效应已经被部分证实（卫星上的时钟会比地面上的时钟慢） 3、因果：因果是全宇宙遵循的法则，及原因在结果之前 基于相对论的提出，时间从恒定不变的概念，变成了一个可变的概念。而钟慢理论的证实，则得出这样一个结果，当一个人能够以极高的速度移动的时候，他的时间相对于不运动的观测者的时间会变慢。就如同我们在星际穿越里看到的那样，主人公在星球上的几小时，相当于宇宙飞船上的人的几年。从这个意义上来说，他穿越到了别人的未来。那么如果能够来到未来，那么能不能回到过去呢？ 由于相对论是以光速为不动量的，在光的行进路线中，时间和空间一一对应。那么我们回到上一章节，空间可以被扭曲，按照相对论的描述，是时空可以被扭曲。那么如果时间和空间一样可以被扭曲。那么理论上来说，时空上每个被一一标记的点，都是可以到达的。我们需要做的就是一扭曲时空，二找到到达某一点的通道。而扭曲时空的必须条件是超大的质量，这也就是为什么穿越时空往往会和黑洞联系起来的原因。黑洞是我们已知的质量最大的存在。 那么有没有反对时间旅行的理论呢？也有，比较著名的理论叫做外祖父假设。而由这个假设又引出了另一个大家可能更感兴趣的话题：平行空间。关于外祖父理论和平行空间我们再换一行。 |
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外祖父假设：如果一个人回到他母亲出生之前杀死了自己的外祖父，那么会发生什么。 外祖父假设的提出基于我之前提到的宇宙通用法则，原因必须在结果之前。那么显然如果在过去的时空里，这个人的外祖父已经死亡，那么他的母亲就不会出生。没有母亲，自然他也就不会存在。如果他不存在，那么这次时空旅行也就无从发生。而如果没有这次回到过去的时空旅行，外祖父也就不会死亡。这是一个完全的悖论。 而为了应对这个假设提出的问题，有人则提出了另一个假设，平行空间假设。即，当一个人在时间旅行中改变了过去，他既不会停留在过去的时间，也不会回到现在的时间，而是会到达一个和现在的时间流速相等的平行时空。这就是回到未来中出现的那个平行的1989年。 那么平行时空是否真的存在呢？部分科学家认为，是有可能的。这就是在天文学概念中的多元宇宙理论。 |
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1太谢谢了。（以前看到有送月宫玉表谢的，现在能想到的就是这个方式，打算效仿，我先摸索下怎么送） 2这个领域是小白。目前看过的书只有时间简史，还是普及版的，原版的看不懂。再多的认知，就只是各处看来的很碎片化的信息了。所以更多的成系统、很入门的疑问没办法提出来。 3爱死这种科普了，但是目前作不出更有价值的反馈，也不能对话，很多时候只能是楼主的单向输出。希望不要嫌弃啊，更不要弃贴。 4推个书吧，网站、论坛、博主都行啊。给个书单就更好了。（小白还要求这么多，有点不好意思啊。） 5一点笔记：“用其质量本身扭曲所处的空间”，解了一个长久的疑惑。碎片信息看得我云里雾里。 6小期待：虫洞不是连接黑洞和白洞的时空隧洞吗，虽然白洞也是理论假想。这里学到了空间，不知时间会怎么引进来啊。期待! |
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多元宇宙，或多重宇宙，这是我们今天的最后一个概念。 什么是多元宇宙，多元宇宙是指，可能同时存在有限或者无限个宇宙。 而多元宇宙中有没有可能会出现另一个或者很多个“我”呢。这是可能的。 这种不止一个“我”同时存在的可能，基于一个数学概念，而非天文学理论。我们应该都知道排列组合，即几个有限的元素可以搭配出多种不同的组合。比如四个不同元素包含重复选项，则可以组成24种不同搭配（全排列公式）。四个元素组成24个不同模式，也就意味着在做第25个组合时，必定会出现一个和之前完全一样的重复选项。而无论元素的数量有多么巨大，必定有一个组合的上限，超出上限，就会得出重复的组合模式。 而在宇宙层面上，当宇宙的数量多于组成元素的排列组成上限，则必定会出现一个、多个、甚至无限个和我们的宇宙完全相同的副本。那么也就会出现很多个甚至无限个“我”。只是这些“我”只是拥有相同的组合，却并非同一个人，可能这个是乞丐，另一个却是总统，包含着无限的可能性。 |
清风不识字 发表于 2019-10-18 17:53 好，这就去看。 |
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如果看懂了上面的这些概念，那么我们就可以看得出，在科幻作品中，很多概念会被延伸、混用、改编以及放大。 星际穿越利用了可能利用黑洞进行时间旅行的理论。前目的地则是对外祖父假设的一次反推，即在整个时间线中，所有的事件互为因果，形成一个完美的逻辑闭环。星际迷航中的曲速引擎使用的是空间扭曲折叠的概念。回到未来中的平行空间则是多元宇宙的化用。 我也不知道自己有没有解释清楚，如果大家还有什么搞不懂的可以提问。如果哪里说得不对的，也欢迎指出更正。或者继续点菜也是可以的。 |
我是玉兔爱嫦娥 发表于 2019-10-18 16:47 我也是碎片化学习，主要知识来源是书和各种科普纪录片。所以也没办法给你推荐书单。我只能说纪录片是个好东西。 以及，黑洞是一个质量和密度极大的天体，由于引力极大，以至于任何被黑洞引力俘获的物质都无法逃离，包括光，所以黑洞是无法被看到的。所以才叫黑洞 而由于黑洞只进不出的特性，天文学家提出一个假想天体，白洞。白洞的特性和黑洞正相反，白洞只向外辐射物质而不吸收，至今还没有发现任何白洞存在的证据。 至于虫洞是一个物理理论，具体参考前文。这是三个完全无关的东西。 |
coralpip 发表于 2019-10-18 18:21 完全无关吗？我以前看到的，因为黑洞只进不出，而假想的白洞只出不收，所以推想是通过一通道把黑洞的物质转移至白洞了，这个通道就是白洞。 我看了假科普吧。 |
点评
你看了一个发散过头的科普
coralpip 发表于 2019-10-18 18:08 我先去消化去这些点。 |