什么是外來(lái)物質(zhì)，我們能用它來(lái)制造蟲洞嗎?——茱莉亞，14歲，倫敦

物質(zhì)是由占據(jù)空間的微粒組成的任何東西。我們?cè)诘厍蛏夏芨杏X(jué)到的和看到的一切都是物質(zhì)，它通常是三種類型之一:固體、液體或氣體。它可以是你坐的椅子，海水，或者氣球里的氦氣。

還有其他類型的物質(zhì)，它們與我們?cè)诘厍蛏贤ǔＲ?jiàn)到的氣體、液體或固體不同。那些以最奇怪的方式表現(xiàn)的物質(zhì)被稱為外來(lái)物質(zhì)。

我們可以在實(shí)驗(yàn)室里通過(guò)將某些材料冷卻到很低的溫度來(lái)制造奇異物質(zhì)。極冷的氦就是一個(gè)例子。它被稱為超流氦，是一種可以爬墻的液體。

圖解：超流氦實(shí)驗(yàn) 圖源：novelsee

外來(lái)物質(zhì)某天可能會(huì)解釋太空的一些奧秘，這可能是制造蟲洞的關(guān)鍵。

彎曲空間和時(shí)間：

蟲洞是通過(guò)彎曲空間來(lái)連接宇宙中兩個(gè)地方的，它從未被發(fā)現(xiàn)過(guò)，但如果它真的存在，那么它可能符合我們的萬(wàn)有引力定律。

1687年，科學(xué)家艾薩克·牛頓說(shuō)，重力是由物體的質(zhì)量產(chǎn)生的，一個(gè)物體的質(zhì)量就是它所含物質(zhì)的數(shù)量。這意味著物體中的物質(zhì)越多，物體受到的引力就越大。

1915年，物理學(xué)家阿爾伯特·愛(ài)因斯坦改變了我們對(duì)引力產(chǎn)生原因的看法。他認(rèn)為物質(zhì)使空間彎曲，移動(dòng)的物體會(huì)沿著這個(gè)彎曲空間的曲率移動(dòng)，這就是重力的產(chǎn)生原因。

圖解：愛(ài)因斯坦，圖源：zhihu

圍繞地球，它們沿著彎曲的空間向地球下落，這就是我們所說(shuō)的重力。

由物質(zhì)引起的空間彎曲也會(huì)影響時(shí)間，空間越彎曲，時(shí)間過(guò)得越慢。由于空間和時(shí)間緊密相連，我們?cè)谘芯坑钪嫒绾芜\(yùn)行時(shí)經(jīng)常談?wù)摃r(shí)空。

蟲洞是由時(shí)空彎曲形成的，它在宇宙中兩個(gè)獨(dú)立的區(qū)域之間形成了一個(gè)隧道。隧道進(jìn)入太空的地方被稱為“口”，而蟲洞有兩個(gè)口，由于兩個(gè)口之間相隔很遠(yuǎn)，所以蟲洞本身被稱為“喉嚨”。

創(chuàng)造一個(gè)蟲洞：

一種可能與蟲洞有關(guān)的外來(lái)物質(zhì)是負(fù)質(zhì)量物質(zhì)，我們所知道的物質(zhì)都有正質(zhì)量，并且由于引力而被其他物質(zhì)吸引——就像一個(gè)蘋果掉到地球上一樣。但質(zhì)量為負(fù)的物質(zhì)會(huì)把其他物質(zhì)推開。

物理學(xué)家基普·索恩提出，一旦蟲洞形成，就需要負(fù)物質(zhì)來(lái)保持穩(wěn)定。我們從未探測(cè)到負(fù)物質(zhì)，甚至不知道它長(zhǎng)什么樣，但我們可以把它代入方程并了解如果它真的存在，它會(huì)如何表現(xiàn)。

雖然我們能說(shuō)出蟲洞是什么，但我們不知道如何創(chuàng)造蟲洞，所以我們并不知道外來(lái)物質(zhì)是否能制造它。

蟲洞對(duì)科學(xué)家和科幻作家來(lái)說(shuō)很有趣，因?yàn)橄x洞有可能將太空中相隔很遠(yuǎn)的兩個(gè)區(qū)域連接起來(lái)。如果它們真的存在，我們或許可以在短時(shí)間內(nèi)穿越宇宙的遙遠(yuǎn)距離。

相關(guān)知識(shí)：

超流體氦-4是氦-4的超流體形式，氦元素的同位素。超流體是物質(zhì)的一種狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，物質(zhì)表現(xiàn)為零粘度的流體。這種物質(zhì)看起來(lái)像正常的液體，在流動(dòng)時(shí)沒(méi)有任何表面摩擦，這使得它能夠繼續(xù)循環(huán)，越過(guò)障礙物，穿過(guò)容器中的孔隙，只受其自身的慣性影響。

蟲洞(愛(ài)因斯坦-羅森橋)是一種推測(cè)出的連接時(shí)空中不同點(diǎn)的結(jié)構(gòu)，它基于愛(ài)因斯坦場(chǎng)方程的特殊解。蟲洞可以被想象成一個(gè)隧道，兩端位于時(shí)空的不同點(diǎn)(即，不同的位置，不同的時(shí)間點(diǎn)，或兩者兼而有之)。

在物理學(xué)中，時(shí)空是一數(shù)學(xué)模型，其將空間的三個(gè)維度和時(shí)間的一個(gè)維度合并成一個(gè)四維流形。時(shí)空?qǐng)D則用來(lái)可視化相對(duì)論效應(yīng)，例如為什么不同的觀察者對(duì)事件于何處與何時(shí)發(fā)生有不同的感知。時(shí)空是一種基本概念，分別屬于物理學(xué)、天文學(xué)、空間物理學(xué)和哲學(xué)。并且也是這幾個(gè)學(xué)科最重要的最基本的概念之一。

BY:Carolyn Devereux

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