TNT1520 / 科技探索 / 太阳系迎来首个星际访客,地球的坐标暴露...

分享

   

太阳系迎来首个星际访客,地球的坐标暴露了?

2017-11-23  TNT1520
时代书局 2017-11-22

科学家们为首次发现了一颗星际小行星穿过我们太阳系,感到又惊又喜。A/2017 U1于2017年10月19日,由夏威夷大学天文研究所的博士后研究员Rob Weryk,使用泛星计划首座望远镜PS1(Pan-STARRS 1)巡天时发现。

A/2017 U1来自天琴座方向,以每秒25.5公里的速度进入我们太阳系,于2017年9月9日通过了近日点,2017年10月14日以2400万公里的距离掠过地球,大约60倍的地月距离。之后相对于太阳,A/2017 U1以每秒44公里的速度离开我们太阳系,目标是飞马座方向。根据它的轨迹和速度,科学家们确定这是一颗星际小行星。

NASA地天体研究中心(CNEOS)的科学家Davide Farnocchia称,这是他见过的最极端的轨道,在其轨道上移动速度非常快。

目前截止到11月20日,这个“远方信使”相对于太阳的速度为38.3公里每秒,距离我们约为二亿公里。“远方信使”已于2017年11月1日掠过火星的轨道,并将于2018年5月通过木星的轨道,2019年1月通过土星的轨道,之后将朝着飞马座方向,离开我们的太阳系,再也不会回来了,但可能会为人类了解其他星系的形成提供新的线索。

这一消息简直喜闻乐见,众说纷纭。难道地球的坐标已经暴露,过路影像已被采集?这惊鸿一瞥,我们真的被外星生物文明监视了吗?甚至有人猜想或许来自未来人类的信号也说不定。

宇宙、太空这个话题,一直神秘而引人入胜。相比之下,人类渺小如蝼蚁,却也阻挡不住我们想要了解未知宇宙的好奇心。我们妄想打破时间的规律,回到过去,改变历史。于是人类发现了黑洞和虫洞。

虫洞要从爱因斯坦讲起了。爱因斯坦-罗森桥,顾名思义是爱因斯坦与助手罗森合作完成的。他们认为:黑洞的奇点,会通向另外一个宇宙,那边是个白洞,会喷出来。但是后来研究发现,黑洞到白洞之间的那个喉部是封死的,物质或者信息要想穿越过去是不可能的,只有超光速的信号才能传过去。现在我们找不到超光速的信号,光速是物理极限,因此这个爱因斯坦罗森桥是死口,通不过去。

到了 1957 年,米斯纳和惠勒一起研究,发现了虫洞的确可能存在。惠勒非常擅长起名字,“虫洞”这个名字又是惠勒给起的,这个名字很形象。他们研究的这个虫洞,依然无法通过,两个黑洞的奇点可能一瞬间能够联通起来,但是马上就断了,连光都来不及穿过去。

假如是克尔黑洞行不行呢?毕竟奇环比奇点可爱多了,奇环不是像一个机器猫的任意门吗?可以穿进穿出才对啊。但索恩认为这是不行的,有个“柯西视界”,你一碰,这个通道就塌了。这时候量子科学家们又出来搅局,他们说奇点和奇环附近有大量的量子效应,你会烧得渣都不剩,说起来也很有道理。假如把虫洞附近量子涨落之类的情况全考虑进去,真不知道是什么景象。

一直到了二十世纪八十年代,对虫洞的研究进展都不大。那时候的虫洞,并没有如今这么大名气,直到出现了卡尔·萨根。这位可是科普界的达人,人家名气大,影响力强,不仅是科普达人,还是科幻作家。1985 年,他写了一部科幻小说叫做《接触》,在小说里面需要一个星际穿越的情节。假如要跟织女星周围的人做联系,就必须想法子穿越到织女星周围去。卡尔·萨根想利用黑洞,从这边的黑洞跳进去,然后从那边的白洞喷出来,这不就完成穿越了吗?

他写完了小说以后,找索恩把把关找找 BUG ,索恩看后告诉卡尔·萨根,不作死就不会死,不要用黑洞,进黑洞是自寻死路,要改用虫洞,这玩意还是有可能玩儿出星际穿越的。

卡尔·萨根听从了索恩的意见,后来小说大卖,还拍成了电影,算是最硬的硬科幻电影之一。好莱坞不会放过这么优秀的宏大题材,换成今天国内互联网业界术语这叫“ IP ”。虫洞也就从一个科学计算的模型,变成了一个公众常常挂在嘴边的名词。索恩决定要好好地研究一下虫洞(图 16-2),探索可以穿越的虫洞到底需要什么条件才能成立。

1988 年,他和学生莫里斯发表了一篇论文,这篇文章发表在了《美国物理学》杂志上,这名字虽然带着“国字号”,其实只是给物理教师看的半科普性质的杂志,这相当于小庙来了尊大神仙。他们的论文就发表在了这么一本杂志上,严谨地证明了一个虫洞如果有足够多的负能物质是可以撑开的,可以稳定地存在一段时间。

但是,需要的负能物质的量太大了,撑开一个半径一厘米的虫洞,需要地球质量的负能物质,撑开一个半径 1 千米的虫洞,需要太阳质量的负能物质,假如撑开一个一光年半径的虫洞,那就需要银河系星星总量一百倍的负能物质。

基普索恩计算出来的虫洞是个稳定存在的虫洞,这种类型叫做“洛伦兹虫洞”。你从洛伦兹虫洞穿越,相当于抄近道走捷径,再短的捷径也还是要花时间才能通过。还有另一种“欧几里得虫洞”,这种虫洞描述起来就像科幻小说里的“瞬移”,突然发生突然消失。

在电影《大话西游》中周星驰在月光下高喊“般若波罗蜜”,然后就瞬间穿越了,或许去了别的地方,或许去了别的时代,从此时空变得乱七八糟,这估计就是遇上了欧几里得虫洞。欧几里得虫洞需要极强大的磁场,地球上根本搞不出这么强的磁场,只有高速旋转的中子星周围,大概才能有这么强大的磁场。但我们显然没办法去中子星边上检验一下,穿越瞬移之类的事情也就只能停留在人们的文学作品里了。

鉴于如今网络小说中穿越的情节已经泛滥成灾,一个人穿、组队穿、正着穿、反着穿,都已经都被人翻来覆去写了太多太多次,因此我也就不详细描述时空穿越的基本知识了。但是我们的宇宙似乎会阻止穿越事件的发生,说起来不得不提到一个叫“外祖母悖论”的问题:一个人要是通过时间旅行,回到过去杀了他的外祖母,外祖母没生孩子之前死掉了,那么他自己也就不可能存在了,这在逻辑上出现了悖论。

好在这事到现在也没有发生过,时间旅行者我们半个也没见过,对此,有人会提出平行宇宙理论:你穿越回去改变历史,其实并没有改变原来的时间轴,而是使时空发生了分裂,在这个节点上产生了一个新的分支,与原来是并列关系,这样的话,逻辑悖论是解决了,但是这个平行宇宙又该如何验证呢?物理学家们可是需要确实可靠的证据。“多世界”理论虽然现在很流行,但是也没有办法去验证。

《星际穿越》里,主人公库珀被任命宇航员前往其他星系,寻找适合人类居住的星球。应了我们古代的那句“天上一日,地上一年”,当库珀再见到女儿墨菲的时候,她已经垂垂老矣。

从其他星系传来的信号引领了他们方向,而正是他在固化的时间里给了墨菲提示,才拯救了地球上的人类。当然这是建立在我们能够摸到时间的基础之上,星际穿越不容易,成功有时候基于一瞬之间。

霍金倾向于不能干预历史,为什么不能干预历史呢?他没办法给出理由,只是认为某条物理定律一定会阻碍你干预历史,这与彭罗斯的“宇宙监督者假设”有异曲同工之妙。不过我们仍然不清楚到底是哪条定律会阻止这种逻辑上的悖论。小说家常用的手段叫做“香蕉皮”:主角本来要改变历史,但是事不凑巧,脚底下一滑,摔了个大马趴,错过了机会。大家以后有机会穿越,小心脚下,千万别踩到香蕉皮。

文章 摘自吴京平《柔软的宇宙:相对论外传》


    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多