五个理论分别是什么 (科幻理论)

科幻小说和科幻电影里充满了许多大胆的想法,仔细回想一下我们会发现几十年前那些被认为科幻的想法和科技现如今很多已成为了现实。其实几乎所有的科幻都是以某些现有的科学理论为基础的,并不是胡编乱造的。今天我们就一起来看看,现在还有哪些被认为在不远的将来极有可能变为实现的科幻概念。

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虫洞:虫洞的构建就是一个黑洞和几根宇宙弦——你敢进去吗?

科幻概念是怎么想象出来的,五个理论

在某些重力条件下,穿越虫洞是可能的

虫洞是一条穿越空间的捷径,它可以让我们在宇宙里遥远的空间之间进行几乎瞬间旅行——这听起来像是一个虚构故事中的元素。但这个概念早在科幻作家掌握它之前就已经作为一个严肃的理论概念存在了。它来自爱因斯坦的广义相对论,该理论将引力视为由大质量物体引起的时空扭曲。爱因斯坦与物理学家罗森合作,于1935年提出理论指出引力极强的点,如黑洞,可以直接相互连接,形成一个隧道,于是虫洞的想法便诞生了。

黑洞周围的力量会摧毁任何靠近它的人,因此直到1980年代,天体物理学家卡尔·萨根决定要写一部科幻小说时,才真正考虑过穿越虫洞的想法。 如果虫洞已经存在于宇宙中,有可能使用新一代引力波探测器来定位它们。如果现实宇宙中找不到虫洞,科学家们也提出了建造虫洞的可行性方案。接下来,让我们一起静静等待虫洞开启的那一刻吧!

曲速驱动:曲速驱动——超光速太空旅行会实现吗?

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如果您操纵宇宙飞船周围的空间,理论上有可能以超过光速的速度行进

大多数太空冒险故事的一个基本先决条件是能够比我们今天更快地从 A 到达 B。抛开虫洞不谈,用传统的宇宙飞船实现这一目标还有很多障碍。需要大量的燃料,加速的粉碎效果,以及无法超越光速这一事实。幸运的是,正如爱因斯坦所解释的那样,空间本身是可以扭曲的, 这就是《星际迷航》的作者在 1960 年代提出“曲速引擎”概念时的想法,这个想法直到1994年,理论家 Miguel Alcubierre 才找到了爱因斯坦方程的解,该解产生了真正的扭曲驱动效应,将宇宙飞船前面的空间缩小,然后将其扩展到后面。所以可以在不改变宇宙飞船运行速度的条件压缩飞船周围的空间。这样一来飞船仍然会以低于光速的速度穿过周围的空间,但由于空间的压缩,A地到B地的距离就被大大压缩小了。虽然这也仅仅是一种理论,但科学家们正在乐此不疲地改进它,希望有一天它会变为实用吧。

时间旅行:时间旅行——回去看看年轻时的爸爸妈妈吧

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广义相对论表明,时光倒流是可能的

时间机器的概念是伟大的科幻情节设备之一,它允许角色返回并改变历史进程。但这不可避免地引发了逻辑悖论。其中最著名的就是祖父悖论,你回到过去杀死了你的祖父,那么你就不会存在了,这样说来你又是怎么回到过去的呢?正是由于这样的悖论,许多人认为时间旅行在现实世界中一定是不可能的,然而,根据物理定律,它确实可能变成现实。

就像虫洞和空间扭曲一样,告诉我们可以穿越时空的物理学依然来自爱因斯坦的广义相对论。这将空间和时间视为同一“时空”连续体的一部分,两者密不可分。正如我们谈论用虫洞或曲速引擎扭曲空间一样,时间也可以扭曲,有时它会扭曲到以至于它会向后折叠,科学家称之为“闭合类时曲线”,这也就是我们俗称的“时间机器”。

瞬间传送:量子纠缠——我们距离瞬移还有多远?

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2002 年伦敦的星际迷航冒险展

传送的典型科幻例子是“星际迷航 传送器,顾名思义,它被简单地描述为一种将人员从一个地点运送到另一个地点的便捷方式。但是传送与任何其他形式的运输完全不同:与旅行者从起点到目的地穿越空间不同,传送导致在目的地创建一个精确的复制品,而原件被摧毁。根据IBM 的说法,从这些角度来看——在亚原子粒子(而不是人类)的层面上——隐形传送确实是可能的。

现实世界的过程称为量子隐形传态。这个过程将一个粒子(例如光子)的精确量子态复制到可能数百英里之外的另一个粒子上。量子隐形传态破坏了第一个光子的量子态,所以看起来光子确实从一个地方神奇地传输到另一个地方。这个技巧是基于“量子纠缠”的理论。

平行宇宙:多元宇宙是怎么回事?

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构想的多元宇宙中的气泡宇宙

宇宙是我们的望远镜向我们揭示的一切——所有从大爆炸向外膨胀的数十亿个星系。但这就是全部吗?理论说也许不是:外面可能有一个完整的多元宇宙。“平行宇宙”的概念是另一个熟悉的科幻主题,但当它们被描绘在屏幕上时,它们通常与我们自己的宇宙只有微小的细节不同。但现实可能比这更奇怪,平行宇宙中物理的基本参数都会与我们的不同。

现代理解平行宇宙的关键是“永恒膨胀”的概念:它描绘了处于永久、令人难以置信的快速扩张状态的无限结构。时不时地,这个空间中的某一个局部的点就会发生一个独立的大爆炸,然后开始以更稳定的速度增长,允许恒星和星系等物质物体在其中形成。根据这一理论,我们的宇宙就是其中的一个区域,所以很有可能存在无数个像我们的宇宙一样的其他宇宙。

这几个科幻概念,你们相信会实现吗?反正我认为几乎是没有可能的,大家就当科幻看看吧,毕竟都是科幻电影里的重要因素。如果不了解这些内容,恐怕以后连电影都看不懂了!

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