簡介
若跟物質内所含的能量相比,這種壓力就小得微不足道。但桑恩說,有一種物質卻具有極大的負壓,奇異物質就明顯地具有這種特性,且其負壓之大,超過了它的能量密度。從而使得奇異物質周圍的空間,被扭曲得十分奇怪,跟一般物質的扭曲情況相比,正好改變了空間扭曲的“符号”,具體地說,其引力具有排斥性。
按現代宇宙學理論,在宇宙創生後立即驅使宇宙急速膨脹的力,正是“奇異”真空的具有極大負壓的排斥性引力。宇宙暴脹可能提供一種保持蟲洞開放的手段。一些物理學家認為,暴脹可能造成“宇宙繩”環(宇宙理論中的一種物質),當量子蟲洞和宇宙繩環同時暴脹時,有可能産生宏觀的開通的蟲洞。此外,他們還相信,先進文明所創造的人工蟲洞,可能用奇異物質的“支柱”來保持蟲洞的暢通。故桑恩的蟲洞,可謂之奇異物質蟲洞。
說白了奇異物質就是具有負質量的物質
兩種含義
在粒子物理學和天體物理學中,奇異物質有廣義和狹義的兩種含義:
廣義上指含有三種的誇克:上誇克、下誇克和奇誇克的誇克物質。在這個定義下,奇異物質有一個臨界壓力及與之相關的臨界密度,而當由質子和中子構成的核子物質被壓縮超越這個密度,便會分解成誇克,産生誇克物質(可能是奇異物質)。
狹義上指比核物質更穩定的誇克物質,換言之,物質真正的基态應該是誇克物質。這是博德默和愛德華·威滕的“奇異物質假說”(strange matter hypot)中提出的。在此定義下,奇異物質的臨界壓力是零,我們周圍的核子物質,其實在一種亞穩定狀态中,它們在足夠長的一段時間後(或給予特定的條件時)會衰變成奇異物質。
相關内容
在中子星的内部,常規的重子物質,即質子和中子,也就是組成我們身邊所有一切的物質——将會被強烈壓縮,成為一種新的物質,即所謂“奇異物質”。這些物質看起來或許跟普通物質無異,但與暗物質等相比起來還是非常不同,因為它可以組成實際的物理實體。
我們所見的大部分物質都是由兩種“味”組成的,由兩種基本粒子——上誇克以及下誇克組成。然而在某些極端的情況下,一種罕見的“三味”物質,即由上誇克,下誇克以及奇誇克組成的物質就有可能形成。
如果中子星的質量足夠大,自轉的速度足夠快,那麼整個星體都可能是由這種奇異物質組成的。這樣的星體相比普通的中子星,其體積會小得多。比如說,一顆質量約相當于0.2倍太陽質量的中子星,其半徑大約是15公裡左右;而一顆由奇異物質組成的相同質量的天體,其半徑大約隻有不到5公裡。
這項理論如果能夠得到證實,那麼就将意味着宇宙中可能存在着比我們原先設想更多的物質。莫拉雷斯博士表示,由于我們無法直接觀測地球上單個的誇克,要想驗證這種奇異物質的存在,唯一的方法便是去中子星上尋找。
黑洞最重要的屬性就是有一個“有去無回”的臨界點,不過現在我們還不能進行測試。不過,現在被認為是黑洞的天體,實際上是黑洞而不是蟲洞的情況更有可能出現。有很多猜想中的黑洞形成方法,例如大質量星球的坍縮,不過現在仍然不清楚蟲洞是怎麼形成的。
蟲洞跟黑洞的區别
蟲洞很不一樣,一般而言黑洞需一些奇異物質才能抱持穩定,而對于蟲洞來說尚不知道是否存在這種奇異物質。
Solodukhin認為蟲洞的形成方式和黑洞可能相差無幾,都來自于坍縮的星球。物理學家一般都認為這一情境也許會産生黑洞,但是Solodukhin認為量子效應可能會阻止坍縮形成黑洞,而是轉向形成蟲洞。廣義相對論語言的一種特别緻密的暗天體。大質量恒星在其演化末期發生塌縮,其物質特别緻密,它有一個稱為“視界”的封閉邊界,黑洞中隐匿着巨大的引力場,因引力場特别強以至于包括光子在内的任何物質隻能進去而無法逃脫。
黑洞質量下降下限約3倍太陽質量,當然,這是最後的星核質量,而不是恒星在主序時期的質量。除了這種恒星級黑洞,也有其他來源的黑洞——所謂微型黑洞可能形成于宇宙早期,而所謂超大質量黑洞可能存在于宇宙星系中央。(參考:《宇宙新視野》)
黑洞不讓任何其邊界以内的任何事物被外界看見,這就是這種物體被稱為“黑洞”的緣故。我們無法通過光的反射來觀察它,隻能通過受其影響的周圍物體來間接了解黑洞。雖然這麼說,但黑洞還是有它的邊界,即"事件視界".據猜測,黑洞是死亡恒星的剩餘物,是在特殊的大質量超巨星坍塌收縮時産生的。另外,黑洞必須是一顆質量大于錢德拉塞卡極限的恒星演化到末期而形成的,質量小于錢德拉塞卡極限的恒星是無法形成黑洞的.(有關參考:《時間簡史》——霍金著)
物理學觀點的解釋
黑洞其實也是個星球(類似星球),隻不過它的密度非常非常大,靠近它的物體都被它的引力所約束(就好像人在地球上沒有飛走一樣),不管用多大的速度都無法脫離。對于地球來說,以第二宇宙速度(11.2km/s)來飛行就可以逃離地球,但是對于黑洞來說,它的第二宇宙速度之大,竟然超越了光速,所以連光都跑不出來,于是射進去的光沒有反射回來,我們的眼睛就看不到任何東西,隻是黑色一片。
黑洞趣事
在你閱讀以下關于黑洞的複雜科學知識以前,先知道兩個發生在黑洞周圍的兩個有趣現象。
趣事一:變化着的時間根據廣義相對論,引力越強,時間越慢。引力越小,時間越快。我們的地球因為質量較小,從一個地方到另一個地方,引力變化不大,所以時間差距也不大。比如說,喜馬拉雅山的頂部和山底隻差幾千億之一秒。黑洞因為質量巨大,從一個地方到另一個地方,引力變化非常巨大,所以時間差距也巨大。如果喜馬拉亞山處在黑洞周圍,當一群登山運動員從山底出發,比如說他們所處的時間是2005年。當他們登頂後,他們發現山頂的時間是2000年。
【黑洞趣事】中的第一項明顯是與廣義相對論和量子力學相悖的,如果在黑洞附近有一喜瑪拉雅山,登頂的時間是9.326X10的32次方年,而且時間隻能向前,不能倒退.無論是愛因斯坦的廣義相對論還是其它理論,時間都是無法倒流的,隻能向前,就是說如果有時間飛船可坐,我們可以到未來任何時間,比如到公元3000年,但這是單程票,去了就回不來了。
趣事二:假如銀河系被黑洞吸收
另外一個有趣的現象也是根據廣義相對論,引力越強,時間越慢,物體的長度也縮小。假如銀河系被一個黑洞所吸引,在被吸收的過程中,銀河系會變成一個米粒大小的東西。銀河系裡的一切東西包括地球都按相同比例縮小。所以在地球上的人看來,銀河系依舊是浩瀚無邊。地球上的人依舊照常上班學習,跟他們在正常情況下一樣。因為在他們看來,周圍的人和物體和他們的大小比例關系不變。
黑洞總述
但因為黑洞周圍引力巨大,任何物體都不能長時間待留。假如銀河系被一個黑洞所吸引,地球上的人隻有幾秒的時間去體驗第一個現象從被黑洞捕獲到被吸入,是一個漫長的過程。被吸入之前,人類有數萬年的時間觀察其他天體墜入黑洞的壯觀景象。甚至産生足以逃離黑洞捕獲的技術。也可以說其實現在我們已經被銀河系中心的黑洞捕獲了,隻是還沒有被拖進視界面罷了。



















