俄罗斯教授发表的论文

近几年的科幻电影中,《星际穿越》中的虫洞、以及飞船穿越虫洞的一幕,让无数的影迷和科幻迷印象深刻,它如同宇宙空间中的一个色彩斑斓的旋涡、翻卷而来的巨浪、由内而外观望的球形玻璃罐,难以描述和比拟这一无与伦比的奇景。人类的飞船进入虫洞,3分钟左右的时间之后就抵达了宇宙的另一端,即便人类并未掌握光速、近光速的飞行速度,也实现了“星际旅行”。不过,《星际穿越》中的虫洞如同一个色彩斑斓、光华夺目的旋涡,而真实的虫洞是什么样的呢?

“虫洞”是一种理论上连接两个宇宙时空点的通道,往往被科学家、科幻小说作家等人描绘成一根狭窄的管道,“管道”的两端各连着一个广开大口的“引力井”。可是,虫洞究竟是什么样子,人类一直不得而知,更遗憾的是,“虫洞是否存在”这一问题都悬而未决,并无切实的证据证明虫洞的存在。从理论上来说,穿越虫洞的原理是这样的:在虫洞的一端,黑洞的强大引力将物质吸入其中;物质通过虫洞的“管道”抵达另一端的白洞,然后被白洞喷出——不过,科学家们从未找到白洞的踪影。即便如此,一名俄罗斯的物理学家以虫洞对光线和引力的影响为基础,提出了一种测绘虫洞形状的方法。

近日,俄罗斯人民友谊大学引力与宇宙学研究所副教授罗曼.科诺普利亚(Roman Konoplya)发表了一篇关于虫洞的论文,指出虫洞有一项可被间接观察到的性质,即虫洞附近的光线会发生“红移”(红移:随着光线远离某个天体,光波频率会逐渐的降低,向光谱上的红光部分偏移。),如果我们知道某个潜在虫洞周围光线的红移规律,就能通过引力波频率判断出这一虫洞的形状。

科诺普利亚进一步的介绍,分析潜在虫洞附近的红移现象有好几种方法,比如利用“引力透镜”(“引力透镜”效应是阿尔伯特.爱因斯坦的广义相对论中预言的一种现象,由于时空在大质量天体附近会发生畸变,使光线在大质量天体附近发生弯曲)。虫洞也可以算作一种“大型天体”,这种透镜现象可以通过虫洞对遥远恒星发出的微弱光线的影响进行测量。“要是我们运气爆棚，说不定可以是附近恒星发出的明亮光线。”科诺普利亚说。此外,还有一种测绘虫洞的方法:在虫洞吸引物质的过程中,测量虫洞附近的电磁辐射。

麻省理工学院物理学院讲师乔里恩.布鲁姆菲尔德(Jolyon Bloomfield)看过罗曼.科诺普利亚的论文,乔里恩说我们可以这样的理解罗曼的方法:击鼓时,我们可以通过鼓面振动产生的声波而推断出鼓的形状。“不同的声音频率对应着不同的振动模式。”布鲁姆菲尔德说。“这篇文章也想用类似的思路判断虫洞形状。假如我们能设法‘听到’虫洞振动频率的衰减规律，并达到足够的精确度，我们就能通过频谱和频率衰减速度推断出虫洞的形状。”

目前而言,虫洞仅存于理论之中,尚不能确定它是否真的存在,可是罗曼.科诺普利亚对自己的研究仍是信心满满。

小考题 : 你认为虫洞是否存在?人类要如何实现“星际旅行”?欢迎你留言讨论。

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门捷列夫（1834～1907），俄国著名的化学家和社会活动家。1834年2月7日出生于俄罗斯西伯利亚的托博尔斯克城，1850年的春天，门捷列夫以优异的成绩考入彼得堡师范学院物理数学系。1855年5月，门捷列夫以毕业考试第一名的成绩获得彼得堡师范学院学术委员会授予的金质奖章。1865年在彼得堡获得博士学位，后被任命为工业化学教授。1869在俄国物理化学会的例会上宣读了他的经典论文《关于元素原子量与性质之间的关系》，发表了元素周期表。门捷列夫是19世纪著名的科学家，他是自然科学基本定律——化学元素周期律的发现者，并根据这一定律预见了一些尚未发现的元素。他的经典巨著《化学原理》，对整个世界化学研究的进程产生了重大影响。他一生出版了四百多本著作，涉及了化学、物理化学、工业、经济、地理等多门学科。他甚至还从事过绘画艺术，当选为俄罗斯艺术科学院院士。