科幻電影人造蟲洞的設定

1. 一出科幻片,講地球去到一個和埃及差不多的外星的故事,叫什麼名

應該是星際之門第二季 Stargate SG-1是美國SCI FI頻道播放的一款科幻題材電視連續劇。Stargate SG-1是以Dean Devlin和Roland Emmerich創作的電影Stargate為基礎,連續劇劇情由Jonathan Glassner和Brad Wright (The Outer Limits)及影星Richard Dean Anderson (MacGyver)創作。1 什麼是星際之門（StarGate）？Stargate星際之門是一種環狀裝置，通過人工製造出的蟲洞，它可以將物質瞬間由一點傳送到宇宙的另一點。當一個門裝置向另一個門撥號（如同打電話撥號），兩門之間將會產生一個蟲洞。 每個星門地址由6個象徵宇宙星座的符號（symbols）， 和一個代表星門所在星系的第7符號構成；由此，每個星門的地址都是獨一無二的。總之， 星門系統總共有39個符號， 每個符號都代表宇宙中唯一的某個點；通過7個符號可以准確鎖定星門則爛兆的所在位置，（如果那個位置的星門工作正常的話，）可以撥號連接那個星門。門的激活與構成物質：星門裝置本身由一種地球沒有的硅岩金屬（Naquadah）製造。Naquadah金屬最早發現於電影Stargate中的星球Abydos。這種金屬可以吸引並激活微中子。 不知何故， 當微中子被激活以後，星門的窗體內會產生一個穩定的人造蟲洞。並且它不會對其它的物質起反應-- 包括輻射、粒子轟擊，火燒，壓力…等等。星門的撥號裝置看起來就像一個傾斜的"表"面。上面有39個不同的符號。當撥入7個正確的符號（像密碼鎖），將激活星門與某地之間的聯系。這些密碼（地址），最初由星門的製造者設置，它們用來准確描繪三維宇宙中的點位置。7個符號中的最後一個符號往往是該地址星門的所在地。 虹門：空軍根據Daniel Jackson於Abydos星的記錄，以及古埃及歷史的研究，得知如果星門被厚重結實的物質覆蓋，將可以阻止任何人或裝置通過星門。因此， 空軍為星門專門製作一扇結實卻又可以快速收放的虹門。虹門十分接近於星門（與門面距離小於10毫米），可以有效抵擋任何裝置通過蟲洞到達門這邊。所以它可以防止任何人未經同意的蟲洞連接進入。如果有人不顧虹門關閉，強行通過蟲洞過來地球，他的身體分子將沒有機會再組合（這將意味著死亡）。SG小組攜帶有一個可以發射特殊無線電信號的小型裝置（無線電波可以通過虹門），用來過門前的通報。這種裝置叫GDO。當正確的信號發射過蟲洞（用GDO），他將可以安全通過星門。當他通過星門以後，虹門將迅速關閉。星門旅行：星門旅行是單向的。當一個人通過蟲洞到達另一邊，他不能再進入該蟲洞回來。如果要回來，他必須等蟲洞關閉，再重新啟動星門。只有一樣東西可以在同一蟲洞兩邊雙向傳送：無線電波（比如MALP探測器發射的信號）。 2 誰製造的星際之門StarGate？ 我們最初以為是Goa'uld建造了星門網路，但是很快發現不是。Goa'uld發現了星門系統，並使用它輸送人類從地球到其他行星。真正的星門製造者是古人（Ancients），他們在幾百萬年前與地球及人類有著驚人的聯系歷簡。古人曾經是Asgard、Nox和Furlings的盟友，但就Asgard所說――他們早已搬離了我們的宇宙。3 星門（環）上有幾個標記？ 星門環狀裝置上有9個標記（chevron）。盡管門上有9個標記，但一般撥號往往只用7個。在「Fifth Race」這集中， 第8個標記被使用 （這要感謝古人的知識被輸入了O'Neill上校的大腦），Carter的說法是， "附加的一個標記一定是為了標示距離現在這個點更遠的一個位置，如同電話的區號。" 到目前為止， 第8個標記僅僅使用了一次（在地球的星際之門），而第9個標記的作用我們還不甚清楚。 4 為什麼孫租隊名叫SG-1？ "SG"兩個字母是Stargate program的縮寫，後面的數字用來區別不同的小隊。而且部分小隊執行帶有特殊性質的任務。 下面是幾個不同任務的小隊： 特殊任務小隊： SG-3 - 作戰單位，Makepeace上校。 SG-5 - 作戰單位。 SG-7 - 科考小組。 SG-8 - 醫療小組。 SG-9 - 外交使團，Stan Kovachek少校。 SG-11 -工兵小組。 5 劇中很多縮寫都代表了什麼？ MALP全名是Mobile Analytic Laboratory Probe：輪式小型機器人，用來探察未知星球的地理及安全狀況，確認是否適合人類進入。 DHD全稱是Dial Home Device：撥號裝置，用來激活星門。GDO是Garage Door Opener： 通過發射無線電信號過蟲洞，通知SGC打開虹門的裝置。FRED是Field Remote Expeditionary Device：六輪的小型運載車輛。可以攜帶物資進入蟲洞。它可以適應大多數地形狀況。TER是Transphase Eradication Rod：一個探測裝置。可以發現人類視力以外，180度光譜外的目標。可以用來探測某種隱身外星人Re'tu。 6 為什麼SG1遇到的外星文明都講英語？ 這是電視製作的要求造成的。 我們不可能用幾集的時間來描述語言學習的過程，倒不如把這一階段壓縮或者省略，讓更主要的劇情直接出來！各集劇情2.01 "The Serpent's Lair" 深入蛇穴在Apophis和Klorel帶領下Goa'uld的戰船准備發動對地球的攻勢。SG1打算用C4炸掉飛船，然而他們被Bra'tac捕獲。Bra'tac告訴他們一個計劃但是這像是一個死亡任務。Jack不得不離開受重傷的Daniel，然後和Teal'c等人破壞了飛船防禦場乘坐X-301離開了爆炸的飛船。Daniel在千鈞一發之際從星際之門逃離。2.02 "In The Line Of Duty" 值勤者在一次營救任務中Sam Carter的身體被一隻Goa'uld占據了，當她和SG1回到地球時一個殺手也跟隨了回來，目的是殺死一個Goa'uld叛徒Jolinar，一個Tok'ra，現在就是Carter。這個殺手追蹤到了關著Carter的牢房下了殺手，而Jolinar犧牲自己挽救了Carter的生命。2.03 "Prisoners" 囚犯SG1小隊不經意地救了一個絕望的犯人被認成了共犯。他們被送往一個荒涼的前殖民地Hadante地下。在這個弱肉強食的世界有一個謎樣的人Linea似乎擁有某些力量可以幫助他們離開這里。SG1和她達成協議一起離開了Hadante，但是從另一個犯人得知她其實是「世界破壞者」。2.04 "The Game Keeper" 游戲管理員在探索一個遙遠的行星上的一個奇怪的美麗的花園時，隊員們無意中被擊暈，當醒來後發現他們重復經歷著一些生命中重大事件的關鍵時刻。一個神秘的管理員告訴他們是個虛擬現實游戲，但SG1隻想離開這個游戲，還設法放出了花園中的居民。2.05 "Need" 癮Daniel Jackson救了

2. 愛因斯坦提出的蟲洞理論是什麼，蟲洞的裡面會有什麼

蟲洞理論，就是未來人類賴以進行星際航行，時空穿梭的重要科學武器；蟲洞的內部，包含著所謂的“時空隧道”。經由蟲洞，我們就能打破三維的壁壘，前往宇宙里的任何一個角落，甚漏念至前往到更高結構的多元宇宙中去。

我們肯定都聽說過這么一個概念，叫“蟲洞旅行”。可以說，蟲洞這種看不見，摸不著，很多人都對其一知半解的神秘天體，似乎是科幻小說，科幻電影中，人們實行“星際穿越”的隧道。

蟲洞內氏搜頌部，就是所謂的“時空隧道”了。本世紀的偉大物理學家史蒂芬霍金，在臨終之前就曾經預言道，發現蟲洞，就等於人類找到了未來！

3. 電影中科幻片這個時空穿越到另一個時空是怎麼做到的

人造一個蟲洞

4. 愛因斯坦提出的蟲洞理論到底是什麼，蟲洞的裡面會有什麼

「蟲洞」的概念最早是由奧地利物理學家路德維希·弗雷姆（Ludwig Fraim）在1916年提出的蠢大。也是在同一年，愛因斯坦將引力添加到他的系統理論中，並最終提出了廣義相對論。顧名思義，蟲洞的字面意思是在蘋果上從一個點到另一個點。從A點到B點，蟲子可以繞蘋果的表面，當然，它也可以直接穿過這個「蟲洞」，花費的時間短一些。

人們經常提到時間旅行，如果將來最有可能出現這種情況，那就只能通過蟲洞。 1930年，愛因斯坦和他的助手羅森（Rosen）研究了廣義相對論的場方程，並最終提出了一種特殊的解決方案來支持蟲洞的存在。只是當時的這種時空結構被稱為愛因斯散檔配坦-羅森環，後來逐漸被稱為蟲洞。

蟲洞實際上是由時空彎曲形成的特殊時空結構。科學家還設計了一個模型。我們知道，像黑洞這樣的特殊天體，將時空彎曲成漏斗狀。然後，如果兩個黑洞碰巧是漏斗，則將極端連接在一起以形成類似於蟲洞的圖案。這樣的時空穿梭，只能是囫圇個進去最終變成基本粒子出來。

但是這里有一個不合理的觀點：黑洞不能進入也不能出去。因此，科學家們設想了一種特殊類型的天體白洞，這也得到了場方程的支持。白洞的性質與黑洞的性質完全相反。它們將不斷噴射高能粒子。簡而言之，他們只能進出。然後最終模型變成黑洞-蟲洞-白洞。

在星際通道中，蟲洞出現了。庫伯一行人從位於土星旁邊的蟲洞穿過去到遙遠的星系。當然，事實上，科學家還沒有在宇宙中發現任何蟲洞的痕跡，這也是愛因斯坦沒有做出的唯一科學預測。您不必對蟲洞寄予厚望。畢竟，它是時空彎曲形成的時空結構。那麼它一定是一個巨大的天體，可以導致這樣的結果，因此說即使蟲洞存在安然無恙的穿越過去也是不可能的。

如果您有其他看法，歡迎在下方討論，謝謝！

愛因斯坦提出的蟲洞理論到底是什麼，蟲洞的裡面會有什麼？

蟲洞是愛因斯坦廣義相對論預言的一種奇異宇宙現象，蟲洞不是一種天體實體，而是一個理想中的時空洞。

廣義相對論是關於引力場的理論，愛因斯坦的引力場方程是裡面最重要的部分，這個引力場方程表述為：

根據這個方程，人們從中引申出了很多解，比如史瓦西真空解，由此得出了宇宙存在黑洞的預言，同樣根據這個史瓦西解還得出了白洞、蟲洞的預言。根據愛因斯坦引力場方程，還得出了時空彎曲、引力透鏡、引力波等預言，這些預言都被後來的觀測發現一一證實了。

現在黑洞已經證實，「白洞和「蟲洞」的預言尚沒有證實。

蟲洞又叫愛因斯坦~羅森橋，是指宇宙中可能存在連接兩個不同時空的隧道，因此也可以稱為時空隧道。這個概念1916年由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆首次提出，是1930年愛因斯坦和美籍以色列裔物理學家納森·羅森，在研究引力場方程時假設的一種天文現象，認為透過蟲洞可以做瞬時轉移或者時間旅行。

現在這個理論還有很多爭議，說法也很多，並被看好是未來解決深空遠距離航行，突破光速瓶頸的一個選項。但有一點必須說明，蟲洞旅行並不是真正的超光速旅行，只是能夠達到超光速的效果，而實際速度並不一定要達到或者接近光速。

因此蟲洞旅行與愛因斯坦狹義相對論的光速限制是不矛盾的。

更確切的說，蟲洞旅行是抄近道，走捷徑。

本來兩個星系之間相隔很遠，比如銀河系和仙女座星系相隔254萬光年，即便實現了光速旅行，在地球人看來，前往仙女座星系的人單程也要用254萬年，這在人類世界是無法接受的。但這時如果在銀河系與仙女座星系之間出現了一個蟲洞，人們不需要再走那看來直線實際上是非常彎曲的時空，從這個洞中瞬時就能夠到達仙女座星系，這比光速快了多少倍？

但飛船本身並非超光速，完全不受光速藩籬限制。就像我們乘火車過隧道，如果沒有這個隧道要彎200公里才能夠到山那邊，現在有了這個隧道，只需要1分鍾就到了山那邊。更厲害的比喻就像一張沖指大紙，一隻螞蟻從紙的A面爬到B面同樣位置，需要爬半天，這時紙張上出現了一個小孔，螞蟻從這個小孔一鑽就過去了。

上面說的山那邊和紙的另一面就是另一個遙遠的時空，火車還是那個火車，螞蟻還是那隻螞蟻，但到達目的地的費時就完全不一樣了。這就是蟲洞或者時空隧道或者愛因斯坦羅森橋的妙用。

蟲洞形成機制。

蟲洞形成機制有多種解釋，但總體上是根據愛因斯坦引力場理論得來的。早在300多年前，牛頓就發現了萬有引力規律，讓人們知道了在宇宙中每個角落都充斥著引力，牛頓沒有解釋引力的根源是什麼。

愛因斯坦廣義相對論解決了這個問題，用無可辯駁的事實證明了引力是由質量對時空的擾動產生。這個理論認為，任何具有質量的物體，都會對周邊的時空造成擾動，就像在水中丟下一顆石子，不管石子的大小都會對水產生擾動，只不過是質量越大的物體產生的擾動越大而已。

這種擾動的表現就是物體在自己周邊形成時空扭曲，形成時空漩渦或者陷阱，質量越大的物體時空漩渦或者陷阱就越大，這樣兩個物體的時空漩渦會相互影響，相互掉到對方的陷阱，就表現出相互吸引的現象，而小天體經過大天體附近時，會掉進大天體的時空陷阱中，就表現出小天體被大天體吸引的現象，這就是萬有引力的本質。

宇宙中存在著無數大大小小的天體，因此在宇宙中就存在著各種各樣的時空漩渦和陷阱。當一些極大引力場出現時，比如星系、黑洞、類星體等等，會在自己周邊形成巨大的時空漩渦，這些時空漩渦相互碰撞很可能形成一些奇異的空洞，這種空洞就是蟲洞。

這有點像多股激流碰撞中形成的一些漩渦，這些漩渦有時候可以直通水底。

也有一種說法認為蟲洞出現在黑洞和白洞之間，認為黑洞極端的時空曲率使奇點處物質被碾碎為基本粒子，然後從另一個時空的白洞輻射噴出，連接黑洞與白洞之間的就是蟲洞。時空通訊不太認同這種觀點，因此不展開來說。

黑洞、蟲洞、白洞是三胞胎，但還只有黑洞產出。

黑洞、蟲洞、白洞都是愛因斯坦引力場論得出的結論，也可以說都是這個方程的解，被視為愛因斯坦的預言。但迄今為止，只有黑洞被證實在宇宙中真實存在，並拍攝到了第一張黑洞照片。當然，黑洞本身是人眼看不到的，但黑洞的引力場效應使它周邊會發生許多奇異的天象，人們就是根據黑洞理論並觀測這些天象來了解黑洞的，拍攝的照片也是黑洞引力場形成的吸積盤和能量射線，總體上還是間接了解和「看到」黑洞，不過這些間接都與理論相契合，因此是正確的。

蟲洞和白洞目前並沒有觀測到，理論上也還有不少爭議。

很多人對蟲洞寄予了很大希望，認為蟲洞穿越和曲速航行是將來突破速度瓶頸，在恆星甚至星系之間穿梭的一個最好選項。一些理論認為，蟲洞兩頭時間流速是不同的，兩邊是存在時間差的不同時空，這樣從一端洞口進去時是12點，另一端洞口出來時就還是12點，穿越蟲洞的人感覺並不耗費時間，是瞬時穿越。

也有人認為，即便蟲洞真的存在，也很難利用。因為蟲洞很不穩定，隨時出現，也可能隨時消失，且蟲洞都比較小，理論上很難容得下一艘飛船通過。還有理論認為，負能量是撐開蟲洞並且固化維持蟲洞的工具，只要有足夠的負能量，不但可以利用蟲洞，還可以人工製造蟲洞，就是所謂的時光機。

至於蟲洞裡面的情況，也有多種說法。

科幻電影中，進入蟲洞的飛船周圍充斥著由星光和輻射形成光怪陸離的視覺幻象，飛船穿越其中就像在享受一場光彩的盛宴。

但理論認為，進入蟲洞並沒有那麼舒服。蟲洞裡面的引力場巨大，當接近蟲洞時，引力潮汐力就會對飛船和人體產生拉伸作用，最終在巨大引力張力作用下，飛船和人體全部被拉碎成亞原子粒子，從白洞或者蟲洞的另一端輻射而出，蟲洞穿越過去的只是一堆粒子。

要解決這個問題，就是蟲洞必須足夠大，大到什麼程度呢？根據引力場公式計算，半徑至少要達到1光年。1光年是多少？就是9.46萬億千米，旅行者1號以每秒17km的速度走了四十多年，才走了222億千米，只是1光年的426分之一。

看起來這個光年級尺度的蟲洞對我們來說是一個很大的洞，但相比到254萬光年距離的仙女座星系，只是一個小小的通道。如果真有這樣的通道存在，其引力場效應是非常大的，相隔數百萬光年就能夠感覺到這種影響，因為要維持這樣一個蟲洞，所需的負能量將是銀河系所有可見天體質量的100倍。

因此理論上，在距我們數百萬光年范圍的星系沒有這種蟲洞存在。

當然也有人提出了另外的觀點，認為蟲洞沒有黑洞所具有的極端曲率視界，也就是沒有無限引力場范圍，這就意味著物質可以進入蟲洞，也可以從蟲洞中出去。

還有人認為有些蟲洞會自我包裹，進入其中的物質或人不會從另一個出口出去，而是返回到自身的入口，但這個過程從外面慣性系看來需要數十億年。這才是洞中方一日，世上已千年，不，是洞中只一瞬，世上已數十億年矣。

總之，有關蟲洞的理論還處於科幻狀態，前程未卜，我們吃瓜群眾還是等待科學家們取得突破再說吧。在此之前，我們看看科幻就行了，不必當真。

感謝閱讀，歡迎討論。

愛因斯坦提出的蟲洞理論到底是什麼，蟲洞的裡面會有什麼？

相信大家在很多科幻片中，都看到過人們可以通過一個「蟲洞」實現瞬時的空間變換，從而感覺像是突破了時間的藩籬以及光速的限制，達到高效的時空旅行的目的。而關於「蟲洞」的預測，是基於愛因斯坦的廣義相對論推導出來的，具體來說就是從廣義相對論中推導出黑洞和白洞這兩個特解，然後人們基於黑洞和白洞的特性，在此基礎上想像出存在著一種特殊的「時空通道」來連接黑洞和白洞，因此從實質上來說，蟲洞與黑洞和白洞有著本質的區別，它不是一種物質，也不是一種天體的結構。

愛因斯坦廣義相對論改變了人們以往對宇宙時間和空間的認知，從時空統一的角度，將宇宙天體的運動轉化為在一定速度下時空不斷發生改變和結果。從某種意義上來說，廣義相對論解決的是引力場的問題，藉以深入闡釋物體在引力場中的運動規律。引力場方程可以用如下表達式體現：R_a-1/2*g_a*R=8π*G*T_a/c^4，其中R_a指的是奇張量，即空間彎曲程度；g_a指的是時空度規；T_a指的是物質的能量—動量張量。通過這個引力場方程，人們可以對萬有引力引發時空彎曲的效果比較形象地進行理解和定量的預測，基於此，類如黑洞、引力透鏡、引力波等推導出來的特解已經被實驗觀測所證實，而關於白洞和蟲洞的特解雖然能夠預測出來，但至今仍然沒有被科學界觀測到。

對於黑洞的預測，是基於廣義相對論中對於引力產生機制的進一步引申。物體的質量越大，則對周圍空間的扭曲作用就會越大，使得這個物體周圍其它物體會沿著空間扭曲後的測地線運行。而測地線運行的一個外在明顯特徵，就是組成物體的微觀粒子，受到引力場的作用，使其在沿著測地線運行過程中，都有著向著質心跌落的趨勢，感覺就像被一隻無形的手把物體牢牢「栓住」一樣。

那麼，質量越大的物體，那麼其產生的引力場對空間彎曲的作用效果就會越明顯，當物體質量大到一定程度以後，它對其周圍空間產生彎曲的程度，已經達到了可以使光子都無法逃脫引力場束縛的地步，於是就形成了在一定范圍之內，包括光線等所有的物質信息都無法展現出來，這個范圍界限科學家將其定義為事件視界，能夠產生這一現象的天體被稱之為黑洞。

對於白洞的預測，是基於廣義相對論特別是時間對稱性的表述基礎上引申出來的一種特殊天體。其特性與黑洞正好相反，其事件視界以內的所有物質，則會「源源不斷」地從中心向外釋放出來，而事件視界以外的物質，則由於視界及其以內區域所形成的強大排斥力而永遠無法進入其中，即使是運行速度最快的光線，也不能照射進去，只能被反彈或者沿著彎曲的「負空間」發生偏移。

由於我們都無法從黑洞或者白洞所在位置 探索 到發出或者消失的光線，因此二者都不能直接通過觀測儀器加以確定。科學家們已經通過引力透鏡法、吸積盤觀測等方法證實了黑洞的存在。而對於廣義相對論中預測出來的另一種天體－白洞，目前還沒有確鑿的證據來證實，不過科學家們根據接收到的光譜多普勒效應，從中發現了在宇宙的某些區域，藍移趨勢明顯大於紅移的現象，同時還觀測到了這些區域有明顯的伽馬射線暴、X射線暴現象，這些都與白洞的預測模型相吻合，從而使得科學家們認為白洞有極大的可能性是存在的，雖然仍有一些科學家對此表示懷疑。

而對於蟲洞的預測，既來源於愛因斯坦的廣義相對論對黑洞和白洞性質截然相反的預測，同時也加上了一些科學家的想像，既然黑洞「只進不出」、白洞「只出不進」，那麼是否存在著可以連接二者的一個特殊通道，正好將它們首尾相連呢？不過，按照廣義相對論的推測，黑洞和白洞並沒有必然的聯系，它們都只是一種極端引力場中物質運動形式的極端情況，二者完全可以獨立存在。於是這個時候的想像對於蟲洞的形成起到了至關重要的作用，美籍以色列裔物理學家納森·羅森在研究引力場方程時，假定了極大質量天體在運行時的特殊情況，即會因為相互碰撞等形式，引發大規模的時空漣漪和空洞，這其中的空洞就可以視為連接兩個不同時空的通道，因此蟲洞也被稱為愛因斯坦－羅森橋。

至於蟲洞裡面是什麼，到目前為止誰也說不清楚，主要原因有兩個方面：一方面我們無法確認蟲洞是否真實存在，另一方面對於蟲洞形成時所連接的不同時空，特別是巨大質量的黑洞和白洞的內部真實景象，我們也無從得知。但是通過不少科學家的理論推測和假設，我們也可以看出一些端倪，比如如果蟲洞是連接黑洞和白洞的通道，那麼勢必它存在的空間范圍會始終處於黑、白兩洞的事件視界以內，在巨大質量引發巨大引力的作用下，理論上所有進入其中的物體，都將會受到引力的巨大撕扯作用，甚至可以將物質全部轉化為亞原子級別。

還有的科學家通過廣義相對論，認為在黑洞或者白洞事件視界以內，時空的巨大彎曲程度，足以違反平均類光能量條件，因此必然需要足夠的負能量來支撐蟲洞的形態，這樣才能夠確保處於蟲洞內的物質，不會在引力作用下完全向奇點處坍縮。根據科學家測算，一個小型的蟲洞，其所需要的負能量，所對應的物質質量，要比銀河系中所有常規物質總質量還要大上100多倍，因此想要在銀河系及其附近星系中發現蟲洞，或者我們利用一定的條件製造出黑洞，在相當長的時間內都是非常不現實的。

5. 如何建立人工蟲洞

蟲洞成為了科幻故事中星際旅行家的天堂。 不過米斯納與惠勒所提出的蟲洞是極其微小的， 並且在極短的時間內就會消失， 無法成為星際旅行的通道。 薩根的小說發表之後， 索恩對蟲洞產生了濃厚的興趣， 並和他的學生莫里斯 (Mike Morris) 開始對蟲洞作深入的研究。 與米斯納和惠勒不同的是， 索恩感興趣的是可以作為星際旅行通道的蟲洞， 這種蟲洞被稱為可穿越蟲洞 (traversable wormhole)。 三. 負能量物質 那麼什麼樣的蟲洞能成為可穿越蟲洞呢？ 一個首要的條件就是它必須存在足夠長的時間， 不能夠沒等星際旅行家穿越就先消失。 因此可穿越蟲洞首先必須是足夠穩定的。 一個蟲洞怎樣才可以穩定存在呢？ 索恩和莫里斯經過研究發現了一個不太妙的結果， 那就是在蟲洞中必須存在某種能量為負的奇特物質！ 為什麼會有這樣的結論呢？ 那是因為物質進入蟲洞時是向內匯聚的， 而離開蟲洞時則是向外飛散的， 這種由匯聚變成飛散的過程意味著在蟲洞的深處存在著某種排斥作用。 由於普通物質的引力只能產生匯聚作用， 只有負能量物質才能夠產生這種排斥作用。 因此， 要想讓蟲洞成為星際旅行的通道， 必須要有負能量的物質。 索恩和莫里斯的這一結果是人們對可穿越蟲洞進行研究的起點。 索恩和莫里斯的結果為什麼不太妙呢？ 因為人們在宏觀世界裡從未觀測到任何負能量的物質。 事實上， 在物理學中人們通常把真空的能量定為零。 所謂真空就是一無所有， 而負能量意味著比一無所有的真空具有 「更少」 的物質， 這在經典物理學中是近乎於自相矛盾的說法。 但是許多經典物理學做不到的事情在二十世紀初隨著量子理論的發展卻變成了可能。 負能量的存在很幸運地正是其中一個例子。 在量子理論中， 真空不再是一無所有， 它具有極為復雜的結構， 每時每刻都有大量的虛粒子對產生和湮晌襲滅。 一九四八年， 荷蘭物理學家卡什米爾 (Hendrik Casimir) 研究了真空中兩個平行導體板之間的這種虛粒子態， 結果發現它們比普通的真空具有更少的能量， 這表明在這兩個平行導體板之間出現了負的能量密度！ 在此基礎上他發現在這樣的一對平行導體板之間存在一種宴陸兄微弱的相互作用。 他的這一發現被稱為卡什米爾效應。 將近半個世紀後的一九九七年， 物理學家們在實驗上證實了這種微弱的相互作用， 從而間接地為負能量的存在提供了證據。 除了卡什米爾效應外， 二十世紀七八十年代以來， 物理學家在其它一些研究領域也先後發現了負能量的存在。 因此， 種種令人興奮的研究都表明， 宇宙中看來的確是存在負能量物質的。 但不幸悉卜的是， 迄今所知的所有這些負能量物質都是由量子效應產生的， 因而數量極其微小。 以卡什米爾效應為例， 倘若平行板的間距為一米， 它所產生的負能量的密度相當於在每十億億立方米的體積內才有一個 (負質量的) 基本粒子！ 而且間距越大負能量的密度就越小。 其它量子效應所產生的負能量密度也大致相仿。 因此在任何宏觀尺度上由量子效應產生的負能量都是微乎其微的。 另一方面， 物理學家們對維持一個可穿越蟲洞所需要的負能量物質的數量也做了估算， 結果發現蟲洞的半徑越大， 所需要的負能量物質就越多。 具體地說， 為了維持一個半徑為一公里的蟲洞所需要的負能量物質的數量相當於整個太陽系的質量。 如果說負能量物質的存在給利用蟲洞進行星際旅行帶來了一絲希望， 那麼這些更具體的研究結果則給這種希望潑上了一盆無情的冷水。 因為一方面迄今所知的所有產生負能量物質的效應都是量子效應， 所產生的負能量物質即使用微觀尺度來衡量也是極其微小的。 另一方面維持任何宏觀意義上的蟲洞所需的負能量物質卻是一個天文數字！ 這兩者之間的巨大鴻溝無疑給建造蟲洞的前景蒙上了濃重的陰影。 四. 探險者的地獄 雖然數字看起來令人沮喪， 但是別忘了當我們討論蟲洞的時侯， 我們是在討論一個科幻的話題。 既然是討論科幻的話題， 我們姑且把眼光放得樂觀些。 即使我們自己沒有能力建造蟲洞， 或許宇宙間還存在其它文明生物有能力建造蟲洞， 就象《星之門》的故事那樣。 甚至， 即使誰也沒有能力建造蟲洞， 或許在浩瀚宇宙的某個角落裡存在著天然的蟲洞。 因此讓我們姑且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。 我們是否就可以利用它來進行星際旅行了呢？ 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幅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復雜。 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侯， 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。

6. 一個可穿越時空的蟲洞是如何誕生的（一）

在很多科幻作品中，經常會出現一些穿越的橋段，用的最多的可能就是超光速返回過去了，但在之前的文章，我們早已反駁了這種方式（事實證明，那部分的科幻作品，尤其是一些影視劇，也大都是三流水準）。

其次就是利用蟲洞進行穿越了，實際上關於蟲洞穿越這回事，最早還得從當年愛因斯坦和羅森在對史瓦西時空進行研究時發現的一個「宇宙通道」，可惜的是，當時他們發現的那個蟲洞並不能實現穿越功能。

在之後就是索恩等人在上世紀八十年代對蟲洞的貢獻，理論上找到了一些能夠穿越的蟲洞，而事件的起因還源自當時的著名天文學家兼小說家薩根寫了一部長篇小說——《接觸》，小說中有個情節是主人公通過黑洞穿越到織女星，當時薩根對這個過程拿捏不準，於是就去請教索恩，看看從黑洞穿越是否有可行性。

作為相對論專家，索恩認為想要從黑洞中進行穿越，可能性幾乎為零。但如果將黑洞換為一些特殊的蟲洞，似乎事情又出現了轉機，為此索恩特地對此事進行了研究，並且最後還發表了論文（這樣的情節似乎和前幾年索恩被邀請擔任科幻片《星際穿越》的科學顧問一樣，為電影中設計黑洞模型，考慮其科學性，最後還順帶發表了論文）。

在具體介紹這個特殊蟲洞之前，我們有必要對一樣我們經常看到的相對論科普圖片進行一個講解，該圖片如下：

看著這個圖片是不是感覺非常熟悉，這不就是物質壓彎時空的示意圖嘛？有什麼好介紹的。實際上，關於這個圖片還真的需要好好的介紹一番，因為很多人在聽說時空彎曲一詞後，在看到該圖片都會先入為主的建立一些聯想，比如將圖片中彎曲的網格線認為是真正的客觀時空，但實際上真正的時空是看不見

圖片之所以這樣描繪，是因為這樣可以將彎曲一詞足夠直觀的描繪出來，甚至於我得告訴你，圖片上彎曲的網格線實際上僅僅是天體赤道面上的空間幾何，沒錯那僅僅是一個赤道平面上的空間狀況，並且之所以是一個凹陷下去的形象，那是因為空間尺度棗答的徑向坐標差與實際長度不相等，為此可以用一個歐氏柱坐標來畫出這種長度不相等，從而表現出空間彎曲這種抽象的屬性。

對於這種圖片，科學家將其稱為嵌入圖，為了更好的介紹嵌入圖（介紹蟲洞前的必要准備），下面我們就介紹一個簡單的嵌入圖。

假設宇宙中存在一個孤單納岩慎的球狀天體，並且這個天體沒有自轉且所帶電荷總體呈現中性，那麼存在該天體的時空就被稱為史瓦西時空。

如果更加寬泛一點，就得用到伯克霍夫定理，該定理告訴我們真空愛因斯坦方程的球對稱解必為史瓦西解，也就是說只要該天體為球狀，附近宇宙空間不存在其他物質，且無自轉不帶電，那麼引力場方程的解就是史瓦西解，需要注意一點的是，該定理告訴我們，天體可以存在徑向運動，比如沿著半徑進行膨脹或坍縮，只需要保證物質是球對稱分布即可。

這個定理是非常有用的，比如說咱們的太陽，從主序星到紅巨星期間，我們都可以用史瓦西解去描述周圍時空（雖然太陽周邊存在不少物質，並且其自身也有自轉等額外因素，但仍然可以近似使用史瓦西解）。

那麼這樣的一個天體對時空產生影響該如何通過嵌入圖表現出來呢？

相關內容請看下篇文章

本篇文章的洞敬內容到此結束。

謝謝各位閱讀！

以後還會不斷更新精心准備的通俗科普長文！

7. 電影《星際穿越》中說蟲洞是球體的是真的嗎

由於蟲洞仍然屬於未知科學領域，因此蟲洞是球體並不能完全否認，但是圓柱型的蟲洞更加科學和穩定。

蟲洞理論為空間理論，其原理為空間扭曲：假設一張紙的兩邊為我們的起點和終點，我們將紙進行折疊，從而使得紙的兩邊變得十分接近，在起點和終點返塵鄭之間再建立通道，即稱之為「蟲洞」。

《星際穿越》影片中的解釋為：「通道這個概念就如同穿過了紙面的筆尖一樣，設定為從一個點擴張而成的圓。」但是實際情況，圓柱型的蟲洞更漏頌為穩定。

目前並沒有任何人發現或製造過蟲洞，因此一切理論都有一定的可能性，科學家提出了一個設想，銀河系中央的超大質量黑洞可能是一個蟲洞，高文明的生物可能會利用這個蟲洞進行時兄冊空旅行。

8. 科幻大片《星際穿越》中的蟲洞真的存在嗎

你好，以下純手打，有問題可以追問：
首先關於黑洞和蟲洞：蟲洞是真實存在的，不過電影里的蟲悶瞎埋洞是電腦技術做出來的，因為現在無法人為製造能夠穿越飛船的蟲洞。但是理論上蟲洞確實是一個三維球體，可能從任何一面進行穿越。ps：據說卡岡圖雅那個黑洞模型是一個十幾人的科研小隊利用30台計算機，一年時間才製作出來的
感覺很厲害。
事實上按照我們現在對宇宙的認知來說，黑洞和蟲洞是存在的。
從黑洞角度上來說，科學家測量星系質量時，發現我們可觀測到的星球質量加起來也遠遠達不到測量出的星系質量，那麼剩下的質量來自哪裡呢？於是霍金推斷宇宙存在這神頃種密度和質量極大、肉眼無法觀測的物質，就是黑洞。還有許螞螞多證據證明黑洞的存在，這里先不手打了，有問題可以追問嗯

9. 諾蘭科幻電影盜夢空間中的各種設定是否能夠成真

盜夢空間中的各種設定不一定能夠成真。

諾蘭，是國際上大名鼎鼎的導演之一，作品多以科喊伏幻題材為主。但是我們談論的重點不是他的作品，而是他的作品中幾乎都有星際穿越這種神奇的現象。這種共同點在其作品《信條》、《盜夢空間》中多次出現。星際穿越這種現象給人視覺上的強烈沖擊，在享受之餘，這樣的一個問題在我腦海逐漸浮現出來，星際穿越的現象在現實生活中也存在嗎？星際穿旦滲猛越現象又蘊含著哪些物理知識呢？我們看電影不只是看電影，還要看到背後的意義。

缺乏相關證據能夠證明科幻電影中星際穿越的准確性，所以星際穿越這種現象只有在科幻電影里才能發生。所以，在諾蘭的作品《信條》和《盜夢空間》等作品中，星際穿越的設定是不一定成真的。