穿越时光隧道必备的物理学知识，逻辑能力不强的人根本读不懂说不定

我是从未来来

体验你们古代生活的

1、

为啥会有虫洞

原始的宇宙诞生于虚无缥缈之中，这是真的吗？

其实，就在那

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s之内，宇宙还处于一片“混沌”状态，没有上下左右，也没有先后之分，甚至也分不清时间和空间。此刻的宇宙就像

一锅沸腾的粥，咕嘟嘟的冒着泡。

关于这个泡，物理学上称之为时空泡沫。也在宇宙膨胀过程中，时空泡沫逐渐演化成大量的宇宙泡。

有趣的是，我们会发现，宇宙泡之间竟然可以通过隧道进行连接，而且有的不止一条，但有的把自己连在一起。

这些时空隧道，则被物理学家称之为“虫洞”。

随着宇宙泡迅速膨胀，泡内大量真空能被转化为物质能。

可怕的事情也随之而来，每个宇宙泡随之变成一个新的宇宙，而宇宙中的物质能（粒子+辐射），进而聚集成不同的星系，形成恒星和行星。

而在某些条件合适的星球上，形成了人类意识形态所认知的生命，慢慢地，我开始在写文章，而你在手机的另一端看着，想着：又要开始一本正经地讲段子了。

此时又有人在想：我噻，如果真的存在虫洞，那我们不就可以进行时空旅行了吗？通过虫洞去其他宇宙串门了吗？

2、

虫洞到底长啥样

据最新的研究表明，目前发现已存在两类虫洞。一类是可通过的“洛伦兹虫洞”，另一类是可瞬时通过的“欧几里得虫洞”（即磁虫洞）。

洛伦兹虫洞

洛伦兹虫洞可以解释为：我们在各种奇幻电视剧中所看到的时空隧道，他们真实地存在天空之中，可以飞进来，也飞出去。

欧几里得虫洞

这类虫洞可用“来无影，去无踪”形容，完全实现瞬移，你可以到过去，未来。“千里来相会”，也只是弹指间。

不过欧几里得虫洞不是我们今天的主角，我们还是来讲讲洛伦兹虫洞。

对于洛伦兹虫洞来说，虫洞的时光隧道是需要一种“异常物质”撑开，要不无法形成

允许星际航行的通道。

而这样的异常物质，其平均能量密度为负（负能量），而且会产生非常巨大的张力（负压强），才足以撑起时光隧道。

3、

卡西米尔效应的发现

我们可以发现，虫洞的产生需要有负能量的存在。

然而在物理学中，负能量也是极为罕见，不过终于在1948年被荷兰

理论物理学亨德里克·卡西米尔发现。

亨德里克·卡西米尔在一次实验中发现，

真空中的两块平行相对的镜子之间，会相互吸引。而后该相互吸引的力也被称之为卡西米尔力，该现象也被称之为卡西米尔效应。

该效应在后来也被大量的物理实验所证明，人类也意识到负能量的存在。

4、

卡西米尔效应的机理

在最开始

的经典力学中，真空的概念很简单：如果一个容器倒空其内部所有粒子并将其温度降为绝对零度（-273.15℃），则容器内部所剩余的空间即为真空。

但是，量子力学的出现，却完全改变了对真空的定义。

量子力学认为，所有的场，尤其是电磁场，都存在涨落。

那么何为涨落？就是在任何时刻，它们的实测值都在一个常量，即平均值附近变动。即使是在绝对零度的理想真空，也具有被称为“真空涨落”的涨落场。它的平均能量相当于一个光子能量的一半。

而真空涨落仅可以在微观尺度实验中直接探测到。

举个栗子。处于激发态的原子不会在激发态上保留无限长的时间，而是自发的辐射处一个光子而返回基态，这就是真空涨落的结果。就好像人不会长时间处于亢奋状态，终究会恢复到平静。

卡西米尔效应是关于真空涨落最著名的力学效应。

两个平

面镜之间的间隙可以看成一个腔，所有电磁场都包含一套多种频率的特征“谱”，在自由空间中，所有频率都具有同等的重要性，但在腔中，场在两个平面镜之间来回反射。

我们知道，当腔的距离为波长的偶数倍时，则波的振幅达到最大。相反，当腔的距离为波长的奇数倍时，振幅最小，而且振动的能量正比于振幅。

此外，为了完成能够穿越时空的百年大计，还得再记住一个重要的物理量：场的辐射压力。

由于电磁波具有动量，所以当它与物体相互作用时，会对物体施加一定的压力，称之为辐射压力。就像水流推压水闸一样，辐射压力随着电磁波的能量的增加而增大。

还不懂吗？看来还是得出动我的灵魂画手。

设真空中有两块竖直相对放置的平面镜A和B，其中A和B之间构成一个腔，腔内外均有不同频率电磁波。

我们可以发现，腔外的电磁波能量大于腔内，而辐射压力也正比于电磁波能量，进而也就可以判断，腔外的辐射压力会远大于腔内的辐射压力。

此时，也到负能量登场的时候了。

因为我们通常会将真空能量定义为能量零点，即腔外的真空能量为0，而腔内能量又要小于腔外能量，那么腔内能量就会表现为负能量，也就是撑开虫洞所需的“异常物质”。

5、

我最后到底能不能穿越时空

讲了那么多，到底能不能穿越时空，去找我最喜欢的那个姑娘？

为了穿越时空，我们就需要创造一个足够大的虫洞。

研究表明，撑开一个半径为1cm的虫洞，需要相当于一个地球质量的异常物质，而撑开一个半径1km的虫洞，需要一个太阳质量的异常物质。

在虫洞中旅行，凡胎肉体并无法生存下去，只能需要借助宇宙飞船。而想要撑开一个宇宙飞船通过的时空隧道，这个虫洞的半径至少要1光年。

然而撑开一个半径一光年的虫洞，则需要大于银河系发光物质总质量100倍的异常物质。

事实上，我们现在并没有能力获得如此多的异常物质。

不过，未来可就说不准了。

说不定，你身边的那位同学或者同事，就是从未来回来体验古代生活的。

本文作者：杨吉，男，江苏苏州，单身狗，25岁，芯片设计工程师，备考中科院理论物理研究生，今生唯一遗憾，没能好好学习物理！

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