史上第一个“虫洞”

虫洞是什么？科学家认为，虫洞是能够穿越时空的隧道，虫洞最早是1916年由奥地利物理学家路德维希.费莱姆首次提出来的，当时虫洞还只是一个概念，后来在1930年，爱因斯坦在研究引力场时，认为通过虫洞能够实现瞬间转移或者做到时间旅行，爱因斯坦是近代人类历史上最伟大的科学家之一，他在20多岁的时候就已经成名了，他提出了相对论、光电效应、质能守恒定律等等，而且爱因斯坦在牛顿的万有引力基础上，更加精准的给出了天体运动的原理，著名的物理学家牛顿认为，任何有质量的物体都是有引力的，物体的质量越大，它的引力就越强大，质量小的天体之所以会围绕质量大的天体转动，是因为质量大的天体能够将周围的天体吸引过来，不过爱因斯坦却不这样认为，爱因斯坦认为我们的宇宙是一个巨大的薄膜。

宇宙中所有的天体都依附在这个巨大的薄膜上，质量大的天体能够将宇宙的薄膜压弯，所以质量小的天体才会围绕质量大的天体运动，从目前的科技来看，爱因斯坦的理论要比牛顿的理论更加精准一些，现在人类使用的导航系统，就是根据爱因斯坦的理论研究出来的，爱因斯坦的伟大不仅仅是因为他提出了相对论、光电效应等等，主要是因为爱因斯坦预言的很多事情都被科学家证实了，比如说黑洞，在1783年的时候，英国天文爱好者给当时著名的科学家卡尔迪许写了一封信，信中他认为宇宙中存在一种质量非常大的神秘天体，而且连光线都没有办法逃离它的表面，当时他把这种天体称为是暗星。

后来在1916年的时候，爱因斯坦发表了广义相对论，广义相对论建立在牛顿万有引力的基础上，在广义相对论中爱因斯坦预言了一种天体，他认为宇宙中应该存在一种神秘天体，当这个天体的质量达到一定程度，那么光都没有办法逃离它的引力，不过当时爱因斯坦本人都不相信宇宙中存在这样的天体，后来德国物理学家卡尔史瓦西给了黑洞一个精确的解释，他认为大量的物质集中在一点时，就会使周围产生视界，一旦进入这个视界，物体就会被吸进去，最终科学家把这种神秘的天体称为是黑洞。不过由于当时人类的科技有限，当时科学家并没有在宇宙中发现黑洞这种天体，直到2019年的时候，科学家拍摄到了宇宙中第一张黑洞的照片，这个照片证明了黑洞确实存在宇宙中。

当时科学家利用视界望远镜，向世人证明了黑洞的存在，根据科学家的研究我们能够知道这个黑洞坐落于M87星系，质量是太阳质量的65亿倍，距离地球大约有5500万光年，通过照片我们能够看出，这是一个中心为黑色的明亮环状结构，看上去有点类似甜甜圈，其黑色的部分是黑洞投下的阴影，明亮的部分是围绕黑洞快速旋转的吸积盘，人类能够发现这颗黑洞还要感谢事件视界望远镜，当时这个望远镜就是为了观测黑洞而设计的，为了观测这个黑洞，人类准备了10年的时间，四大洲8个观测点组成虚拟望远镜，这个虚拟望远镜直径相当于地球大小。即使是这样，人类拍摄这颗黑洞也耗费了很多精力，当时参与这个项目的科学家表示，这个黑洞的观测过程非常复杂。

找这颗黑洞就像是从月球上找一个橘子一样，如果不是科学家将八大望远镜分布在地球不同的位置，那么人类根本无法拍摄到这张黑洞的照片，毕竟黑洞是宇宙中最为神秘的天体，它的引力非常强大，任何进入黑洞视界范围内的物质都会被黑洞吞噬，连光都无法逃离黑洞的引力，那么黑洞是如何形成的呢？科学家认为。黑洞是由临界值以上最大的恒星死亡以后形成的一种天体，像我们的太阳属于小质量的恒星，它死亡以后会变成一颗白矮星，而质量中等的恒星死亡以后会变成一颗中子星，超大质量的恒星死亡以后才会变成黑洞，一般来说，质量大的恒星会向更重的元素进行核聚变，直到变成铁元素为止。

当一颗恒星的核心质量大于等于3.2倍的太阳质量时，就再也没有任何能量能够抵抗自身的重力，这时候重力会开始向中心无限的塌陷，然后就形成了黑洞，黑洞作为宇宙中最神秘的天体，目前人类也不知道黑洞的内部结构到底是什么样子的，因为光线都无法逃离黑洞的引力，所以科学家也不知道黑洞的内部情况，而虫洞就是建立在黑洞的基础上，爱因斯坦认为，虫洞是一个能够穿越时空的隧道，不少人认为，黑洞吞噬之后的物质不可能凭空消失，这些物质可能会由黑洞传送到另一个神秘的天体中，这个天体就是白洞，白洞是一种理论推测出来的天体。科学家认为，任何物质都无法进入这个天体中。

这个天体只能够向外喷发物质，白洞的性质正好和黑洞相反，黑洞是不断的吞噬物质，而白洞是不断的喷发物质，黑洞吞噬的物质可能会由白洞喷发出去，不过到目前为止，科学家并没有在宇宙中发现白洞存在，其中最主要的一个原因是科学家根本不知道白洞是如何形成的，从目前的的科学理论来看，白洞的存在违反了热力学定律，根据热力学定律我们能够知道，熵是不断增加的，如果说白洞存在，那么白洞能够使熵减少，而热力学定律中，熵是不可能减少的，所以白洞如果存在，那么将会推翻人类热力学第二定律。如果说白洞真的存在，那么虫洞就存在宇宙中，虫洞一直都被科学家认为是一种能够连接遥远空间的点。

在很多科幻电影中，我们经常会看到主人公能够借助虫洞来实现穿越时空，在电影《星际穿越》中，主人公利用虫洞穿越到了另一个宇宙空间中，而这个现象根本无法用我们的时间来计算，简单来说就是，虫洞能够让人类在最短的时间内，行驶最远的距离，但是虫洞到底存不存在宇宙中？目前科学家也不知道，科学家认为，如果说虫洞存在，那么虫洞物质必须是负能量，目前科学家还没有在宇宙中发现负能量，有不少人猜测，虫洞可能连接着不同的宇宙，也就是我们所说的平行宇宙，而白洞也存在平行宇宙中，可能在我们这个宇宙中只存在黑洞，但是在另一个宇宙中或许存在白洞。

如果真的是这样的，那么我们这个宇宙中被黑洞吞噬的物质就会由虫洞传送到另一个宇宙中，然后由白洞喷发出去，既然如此，那么在我们的宇宙中是不可能找到白洞的，看到这里，可能很多朋友会产生一个疑问，就是为什么我们的宇宙中不存在白洞，科学家认为，在不同的平行宇宙中，物理定律都是不同的，这是宇宙法则制造的，在我们的宇宙中，天体可能都是球状的，但是在另一个宇宙中，天体可能是方形的，也可能是菱形的，不同的宇宙规则造就了不同形状的天体，如果平行宇宙真的和科学家所认为的一样，那么白洞存在另一个宇宙中也是有可能的。不过平行宇宙也是科学家推测出来的一种理论，目前我们还没有发现平行宇宙的存在。

不过美国科学家组成的一个团队通过量子计算机创造出了一个“虫洞”，不过这个虫洞和我们理论上的虫洞是有区别的，但是这个虫洞具有传统虫洞的性质，科学家创造了两个处于纠缠状态的量子系统，同时把一个量子放在其中一个量子系统中，这是科学家发现在另一个量子系统中也能够看到相关的信息，而这就是一个简单的二维时空虫洞，其实科学家能够研究出这个二维虫洞来，还要感谢量子力学，量子力学是一门违反直觉的科学，曾经让很多著名的科学家感到不解，就连爱因斯坦曾经都说过“上帝不会掷骰子”。量子计算这个概念最早可追溯至美国已故理论物理学家、诺贝尔奖得主理查德·费曼（Richard Feynman）在20世纪80年代早期提出的想法。

那么为什么科学家要提出量子力学？其实在19世纪末。很多人发现经典力学无法解释微观系统的奥秘，于是科学家们就在20世纪创立了量子力学，量子力学从根本上改变了人类对物质结构极其相互作用的理解，量子力学是普朗克、玻尔、海森堡、薛定谔、泡利、德布罗意、玻恩、费米、狄拉克、爱因斯坦等一起创立的。量子力学是描述微观物体的理论，和相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱，现在很多的物理学、固体物理学、粒子物理学等等都是以量子力学为基础进行的，而这次科学家在计算机中模拟出来的虫洞，就是根据量子力学中的量子纠缠做出的，看到这里，可能很多人不知道什么是量子纠缠。

量子纠缠是一种非常奇怪的量子力学现象，量子纠缠指的是处于两个纠缠状态的粒子，不论它们之间相隔有多远，只要其中一个粒子状态发生了改变，那么另一个量子状态也会发生改变，而这种改变能够无视空间的限制，简单来说就是，如果我们把其中一个粒子放在宇宙的最南边，另一个粒子放在宇宙的最北边，当我们干扰宇宙最南边的粒子时，那么宇宙最北边的粒子也会受到干扰，而且这个干扰的速度是瞬间完成的，这就有点类似我们所说的心灵感应，当时很多人都不相信量子纠缠是真的，因为这种现象太诡异了。不过实验证明量子纠缠是对的，到现在科学家也无法解释量子纠缠的原理是什么，但是量子纠缠能够给人类科技带来重大的突破。

前段时间，英国布里斯托大学和丹麦技术大学的科学家利用量子纠缠现象首次在两个计算机芯片之间实现了信息的“瞬间传输”，而且相关的论文已经发表了《自然物理学》期刊，在研究中，布里斯托大学研究人员开发了一款芯片，这个芯片能够在电路中生成光粒子微粒，利用量子纠缠现象，或能在不同芯片之间瞬间传输信息，而这实现了量子纠缠状态下的及时通信，科学家认为，这颗芯片不需要电气或者物理连接就能够传输信息，该研究团队很好的利用量子纠缠现象将不同芯片连接在一起，通过操控一个粒子来激发粒子对中位于其它芯片中的另一个粒子发生变化，从而实现两个芯片中信息在未连接的状态下及时传输，未来随着人类科技的发展，人类能够实现量子网络。

除此之外，人类还可以利用量子纠缠技术来探索黑洞内部的奥秘，科学家认为，当物质在黑洞中消失时就会发生混乱，在这个物质上的信息，会被混乱的和其它物质的内部信息混合在一起的，这就导致了所谓的“黑洞信息悖论”，因为量子力学认为信息永远不会丢失，即使信息在黑洞中消失了。因此，尽管一些物理学家表示：坠入黑洞视界的信息会永远消失。但另一些物理学家则认为，这些信息是可以重建的。不过这项技术目前还处于理论当中，想要利用量子纠缠技术得到黑洞内部的信息，那么首先我们需要找到一颗黑洞，根据科学家的研究我们能够知道，在太阳系内部是没有黑洞的，大量的黑洞都在银河系中，不过人类现在还无法飞出太阳系，所以我们无法进行这项实验。

由于人类的科技是有限的，很多理论上的实验人类都无法进行实际操作，目前人类探索宇宙基本上都是依靠望远镜来进行的，关于黑洞是不是虫洞的入口，现在科学家也只是猜测，毕竟我们谁也没有对黑洞内部进行探索，曾经著名的物理学家霍金认为，黑洞并不是一个无限吞噬物质的天体，他认为，如果一颗黑洞长时间不吞噬物质，那么这颗黑洞就会因为霍金辐射而消耗殆尽。

霍金认为在黑洞附近的虚粒子对将有三种可能的情况：1、 虚粒子对在变成实粒子之前就湮灭，能量归零。2、 虚粒子对被黑洞潮汐力分开到一定距离的时候，其中的正能虚粒子落入黑洞，另一个负能虚粒子留在外面，由于失去湮灭对象，负能虚粒子将转变成实粒子，然而外界时空不允许负能实粒子因此负能的虚粒子必然跟着落入黑洞。3、 虚粒子对被黑洞潮汐力分开到一定距离的时候，其中的负能虚粒子落入黑洞，另一个正能虚粒子留在外面，由于失去湮灭对象，正能虚粒子将转变成实粒子。它有可能也跟着落入黑洞，但也有可能从潮汐力获得能量逃离黑洞。如果霍金的这个理论是对的，那么就证明了黑洞不可能是虫洞的入口，目前科学家也在积极的研究黑洞和虫洞的奥秘，未来随着人类科技的进步，说不定我们能够在宇宙中找到虫洞，对此，大家有什么想说的吗？