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3分鐘讀懂蟲洞與五維空間

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3分鐘讀懂蟲洞與五維空間

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宇宙浩瀚，但人類的探索從未止步 。無論是科幻電影還是科幻小說，都在書寫對未來的思考、對未知的大膽想象 ?！缎请H穿越》就為我們講述了當人類遭遇生存危機時，穿越星系，尋找新家園的故事 。影片所描繪的情景令人神往 ， 宇宙飛船通過穿越蟲洞，抵達另一個星系 。又通過進入黑洞內部 ， 突破時間空間的藩籬，改變了人類命運 。
人民日報《發現》欄目邀請南開大學物理學院副教授李磊與采訪人員周飛亞，聊聊蟲洞、黑洞、五維空間、時空穿越等概念是否真的存在于宇宙中，人類距離真正了解它們，甚至實現電影中的穿越，還有多遠？
3分鐘讀懂蟲洞與五維空間

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蟲洞，真的存在嗎？在電影《星際穿越》中，未來地球已經被狂躁的沙塵暴摧毀；宇航員庫珀奉命飛往外太空，通過土星附近的一個蟲洞飛往宇宙另一端，尋找人類適合居住的新星球 。片中土星旁邊一個美麗的球狀物體就是蟲洞，宇宙過于廣闊，從地球到達新的星球，飛船僅僅超越光速還不夠，還需要一個扭曲時空的蟲洞 。
李磊：蟲洞是在廣義相對論中容許存在的一種特殊結構，它可以把時空中的兩個點直接連接起來，不管這兩點在空間距離上或時間間隔上相距多遠 。對它的簡單理解，就如同一張紙上相隔較遠的兩個點 ， 通過折疊將兩點重合在一起 。
利用蟲洞的特性，我們就有可能在較短的時間內完成遠距離的空間旅行，或者進行時間旅行 。不過，我們還沒有在天文觀測中找到蟲洞存在的實驗證據 。在理論上也還存在各種各樣的困難 。例如，制造和維持蟲洞可能需要具有負能量的物質 。
如果定義真空所具有的能量為零，那么我們通常提到的所有物質和它們的運動形式都具有正能量，負能量就是能量比真空還低 ?，F在知道 ， 只有量子物理中的卡西米爾效應可以提供非常微弱的負能量 。所以，蟲洞能否存在或制造出來，在理論上還要等待完全量子化的引力理論來作出判斷 。
周飛亞：蟲洞為啥叫蟲洞？從蘋果表面的一個點到另一個點，走的是一條弧線，但假如有一條蟲子在兩點之間蛀出一條通道爬過去 ， 就可以走距離短得多的直線了 。而我們所在的三維宇宙 ， 就是蘋果的表面 。
這個形象的概念，在1957年正式誕生，1985年首次出現在科幻小說中——這部大名鼎鼎的小說，就是卡爾·薩根所作、后來被拍成了電影的《接觸》 。值得一提的是，正是《接觸》的流行，使物理學家對蟲洞產生興趣，進行了更深入的研究——作為科學與文學的結晶，科幻 ， 就是以這樣的方式反哺著“父母” 。
如今，在物理學意義上的蟲洞有著多種模型，而在科幻小說和影視中，蟲洞大都是以“交通要道”的面目出現的 。這樣的設定，表現了人們探索的欲望和對星空的向往 。古往今來，人類一直在不斷開拓自己的領地，向著未知的遠方進發 。我們的腳步，從非洲的一個原始部落邁出，踏遍了一塊大陸，再跨越海洋或天空，覆蓋了整個地球，最終將目光投向了浩渺宇宙 。從這個意義上來說，蟲洞，不僅僅是一條捷徑，更代表了一個夢想 。它所通往的，不僅僅是明確的目的地，更是無限新奇的未知世界 。
有趣的是 ， 在蟲洞概念誕生的同一年，蘇聯發射了人類的第一個航天器 ， 向遙遠的外太空邁出了第一步 。這 ， 難道不是一個必然的巧合嗎？