第34章 时空虫洞

    虫洞，又称作时空洞，也称作爱因斯坦-罗森桥。

    虫洞是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。

    虫洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念。

    1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时假设的，认为透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。

    虫洞理论由阿尔伯特·爱因斯坦提出。

    简单地说，“虫洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。

    暗物质维持着虫洞出口的开启。

    虫洞可以把平行宇宙和婴儿宇宙连接起来，并提供时间旅行的可能性。

    虫洞也可能是连接黑洞和白洞的时空隧道，所以也叫灰道。

    理论上，虫洞是连接两个遥远时空的空间隧道

    就像是大海里面的漩涡，是无处不在但转瞬即逝的。

    这些时空旋涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。

    就像旋涡能够让局部水面跟水底离得更近一样，能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。

    不过有人假想一种奇异物质可以使虫洞保持张开，也有人假设如果存在一种叫做幻影物质的奇异物质的话，因为其同时具有正能量和负质量，因此能创造排斥效应以防止虫洞关闭。

    迄今为止，科学家们还没有观察到虫洞存在的证据。

    为了与其他种类的虫洞进行区分，一般通俗所称“虫洞”应被称为“时空洞”。

    在尚志明所处的时代，人们已经可以利用虫洞进行短时间的时空旅行。

    不过，人类暂时还没有制造虫洞的办法。

    不过根据赵寒梅的计算，在两个星体的拉格朗日点周围生成虫洞的概率要远远大于其他时空中产生的虫洞。

    拉格朗日点，又称平动点，在天体力学中是限制性三体问题的五个特解。

    一个小物体在两个大物体的引力作用下在空间中的一点，在该点处，小物体相对于两大物体基本保持静止。

    这些点的存在由瑞士数学家欧拉于1767年推算出前三个。

    法国数学家拉格朗日于1772年推导证明剩下两个。

    1906年首次发现运动于木星轨道上的小行星在木星和太阳的作用下处于拉格朗日点上。

    在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点。

    但只有两个是稳定的，即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰，仍然有保持在原来位置处的倾向。

    每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角形。

    在每个由两大天体构成的系统中，按推论有5个拉格朗日点，但只有两个是稳定的。

    即小物体在该点处即使受外界引力的摄扰，仍然有保持在原来位置处的倾向。

    每个稳定点同两大物体所在的点构成一个等边三角。

    18世纪法国天文学家拉格朗日在1772年发表的论文“三体问题”中，为了求得三体问题的通解，他用了一个非常特殊的例子作为问题的结果。

    即：如果某一时刻，三个运动物体恰恰处于等边三角形的三个顶点，那么给定初速度，它们将始终保持等边三角形队形运动。

    1906年，天文学家发现了第588号小行星和太阳正好等距离，它同木星几乎在同一轨道上超前60°运动。

    它们一起构成运动着的等边三角形。

    同年发现的第617号小行星也在木星轨道上落后60°左右，构成第2个拉格朗日（拉格朗治）正三角形。

    20世纪80年代，天文学家发现土星和它的大卫星构成的运动系统中也有类似的正三角形。

    人们进一步发现，在自然界各种运动系统中，都有拉格朗日点。

    严格而言，首先拉格朗日点只算是二星体连线之法平面内的稳定点。

    而在三维空间内，拉格朗日点则不稳定。

    考虑l1：若垂直于中线地推移测试质点，则有一力将其推回平衡点（稳定平衡）；

    但若测试质点漂向任一星体，则该星体之引力会将其拉向自己（不稳定平衡）。

    l1、l2、l3在这条直线上不稳定，如果把物体放在这上面的话，它马上会离开这个点。

    所以，有一种轨道的设计就是，它是围绕l2做周期运动（halo orbit）。

    这样的话，我们的卫星只需少量调节便能维持其轨道。

    若m1比m2大于2496，则处于l4与l5的物体是稳定平衡。

    当一测试质点偏离此平衡点，则科里奥利力会将其轨道扭曲成（相对于旋转座标之）扁豆状。

    科里奥利力，简称为科氏力。

    是对旋转体系中进行直线运动的质点由于惯性相对于旋转体系产生的直线运动的偏移的一种描述。

    科里奥利力来自于物体运动所具有的惯性。

    太阳－木星系统有几千枚小行星，通称为“特洛伊小行星”，俱划此等轨迹。

    太阳－火星、太阳－土星、木星－木卫、土星－土卫等系统亦有类似星体。

    日－地系统中亦有2010 tk7，在二十世纪五十年代发现尘雾围绕l4与l5。在地－月系统之l4与l5点亦发现比对日照更微弱之尘雾。

    地球的伴星克鲁特尼以类似特洛伊之轨道“围绕”地球，但不是真正的特洛伊卫星。

    它基本上以一周期略小于一年之椭圆轨道环绕太阳，接近地球时从地球公转提取动能而进入较高之轨道。

    当克鲁特尼被地球追上，则会交回此动能，跌落低能轨道，重新开始循环。

    土卫十一与土卫十有类似关系，唯因其质量相若，故周期性地互换轨道。

    另一类似位形为轨道共振，其中各星体之周期，因其相互作用，成简单整数比。

    土卫三的l4和l5点有两个小卫星，土卫十三和土卫十四。

    土卫四的l4点有一个卫星土卫十二。

    在天体力学中，拉格朗日点是限制性三体问题的5个特解。

    例如，两个天体环绕运行，在空间中有5个位置可以放入第三个物体（质量忽略不计），并使其保持在两个天体的相应位置上。

    理想状态下，两个同轨道物体以相同的周期旋转，两个天体的万有引力提供在拉格朗日点需要的向心力，使得第三个物体与前两个物体相对静止。

    “尚志明啊，我想去找你…”