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Wormhole: 遥远的天梯 (下)

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五. 虫洞工程学——负能量的困惑

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注释

1. 有人也许会问， 如果 “创造” 虫洞是不可能的， 那么所谓 “已经存在” 的虫洞从何而来呢？ 这是一个很有趣的问题， 我们都知道能量守恒是物理学上的一个基本定律， 也就是说物质是不能无中生有的， 那么宇宙中的物质从何而来呢？ 这两个问题有相似之处， 由于我们对于宇宙本身的由来还知之甚少， 因此这些问题都还没有答案。 我们把宇宙中 “已经存在” 虫洞作为这一节的出发点， 不仅仅是把它作为一种可能性来看待， 同时也是考虑到 “创造” 虫洞未必真的已被物理定律所严格排除。 在这种情况下， 假定存在虫洞 (不论其来源)， 考虑如何将之改造并维持为可穿越虫洞是一个不无意义的问题。
2. 这里所说的质量是 “惯性质量” (inertial mass)， 另外还有一类所谓的 “引力质量” (gravitational mass)。 在广义相对论中， 这两类质量是相等的。 另外在相对论中质量是能量的一种， 因此本文对负质量和负能量不作区分。
3. 这里的半径是指周长除以 2π (请读者想一想为什么要作这个注释？)。
4. 有关虫洞还有其它一些值得讨论的方面， 比如虫洞与时间旅行之间的关系， 量子辐射效应对虫洞的作用等等， 日后将 另文 叙述。

参考文献

1. M. S. Morris, K. S. Thorne, Wormholes in spacetime and their use for interstellar travel: A tool for teaching general relativity, Am. J. Phys. 56, 395, 1988.
2. C. W. Misner, J. A. Wheeler, Classical physics as geometry: gravitation, electromagnitism, unquantized charge, and mass as properties of curved empty space, Ann. Phys. (NY) 2, 525, 1957.
3. S. W. Hawking, Chronology protection conjecture, Phys. Rev. D46, 603, 1992.
4. M. Visser, Lorentzian Wormholes: from Einstein to Hawking (AIP Press, American Institute of Physics, 1996).
5. F. Dowker, Topology Change in Quantum Gravity, gr-qc/0206020.
6. K.S. Thorne, Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy (W. W. Norton & Company, New York, 1994).

二零零二年九月二十六日写于纽约
二零零二年九月二十七日发表于本站
二零一四年十二月四日最新修订
https://www.changhai.org/

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