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2014年3月3日 星期一

宇宙解析/蟲洞 外星人的回家捷徑 2014/03/02 【聯合報╱記者陳皓嬿】

宇宙解析/蟲洞 外星人的回家捷徑
【聯合報╱記者陳皓嬿】
蟲洞示意圖。 資料來源/NASA
韓劇「來自星星的你」男主角都敏俊來自外太空,因為事故在地球生活四百多年。 圖/摘自新浪微博
近日很紅的韓劇「來自星星的你」,當中從外星來的教授都敏俊一直期盼能等到彗星帶他回老家KMT 184.05星,先不論這顆恆星到底在哪裡、離地球多遠,離我們最近的類地行星,遠在12光年外。 由此推算,若都教授要乘坐彗星回家,起碼得花上幾億年,就算都敏俊可以長生不死,這趟回家路大概也會久到讓他無聊死,當然,身為人類的千頌伊也撐不了那麼久。不過,如果有個蟲洞,也許可以解決他倆的問題。
蟲洞…連接黑洞奇異點
宇宙大探索節目的製作人安.德魯彥(中)和主持人尼爾.泰森(右)。 圖/國家地理頻道提供
蟲洞和黑洞有些類似,簡單來說,可將蟲洞想成是兩個黑洞的核心「奇異點」相連,如果把黑洞具象化成漏斗,那就是將兩個漏斗的頸部相連,有入口也有出口。
如果我們把空間簡化成一片長12光年的塑膠板,太陽在這頭、都敏俊老家在那頭,將塑膠板對拗,使太陽和都敏俊老家一個在「上」一個在「下」(見圖),兩者中間由蟲洞相連。
反重力…可解決蟲洞難題
不過蟲洞若僅由單純的黑洞製造,那有幾個問題:第一、奇異點的重力無限大,即使和另一黑洞的奇異點相連,也只是短暫開通,馬上又閉鎖回去,其開口也太小,都敏俊和千頌伊無法通過。
第二、他們通過時,可能會被強大的重力扯碎、拉成像義大利麵條,或因為無限大的能量而化為灰燼。
要像做手拉坯時,將手探入陶土內一樣將蟲洞撐開,就必須對抗重力強制封閉開口、形成奇異點的問題,科學家想到可以利用「反重力」物質來達成這個目的。
根據文獻,反重力是由愛因斯坦在1917年首次提出。當時科學家認為宇宙應該是靜止的(那個年代還不知道宇宙其實正在膨脹)。
負能量…可以製造反重力
然而,有質量的物質彼此之間只會產生互相吸引的重力,照理說宇宙應該不停收縮;為了讓宇宙保持靜止,愛因斯坦說,應該有個相斥的力存在兩個有質量的物質間,即是反重力。
質量為重力來源,所以理論上根據質能等效公式E=mc2,我們可用負能量來製造反重力,事實上負能量亦被科學家稱為暗能量,是宇宙加速膨脹(物質間互相排斥)的可能因素。
只要將反重力物質投入蟲洞的喉嚨,也許就可以將隧道撐大,讓都敏俊和千頌伊穿越空間,甚至進一步穿越時間。
大難題…刺殺祖母謬論
不過台大物理系教授高涌泉說,蟲洞是相對論當中,時空形狀的其中一種數學解,其是否有物理意義仍有很大的問題;蟲洞要存在,要先解決「刺殺祖母謬論」的問題。
想像你透過蟲洞回到你阿嬤還是如花少女的年代,一刀把她殺了,那她便沒辦法結婚生下你媽媽,而你也不會出生,但既然你沒有出生,那要怎麼回到過去把阿嬤殺掉?
有人提出因果迴圈、平行宇宙的等概念,試圖解決此謬論。但高涌泉說,目前還找不到很完整的論述能說服科學家,再加上要蟲洞真要能用,所需要的能量為無限大,亦不可行,所以蟲洞 只能出現在科幻小說和電影中而已。 

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