鄭　軍

1928年，考古學(xué)家在埃及發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的圓環(huán)狀建筑，它年代久遠(yuǎn)，可以追溯到古埃及的史前文明時(shí)期，甚至可能是外星文明的遺物，但沒人知道它是用來干什么的。幾十年后，考古學(xué)家丹尼爾·杰克遜博士讀出了圓環(huán)上的文字，認(rèn)為它是穿越宇宙的捷徑——一個(gè)能制造蟲洞的超級(jí)裝置，于是這個(gè)圓環(huán)便被稱為“星際之門”。美國政府派出杰克·歐尼爾上校帶領(lǐng)小分隊(duì)和杰克遜博士一起進(jìn)入“星際之門”，到另一面的世界探險(xiǎn)。如果那個(gè)世界威脅到了這邊的世界，他們就用超級(jí)核彈炸毀“星際之門”。

小分隊(duì)瞬間就來到了一個(gè)異星球上，在那里，外星人“雷”用先進(jìn)科技統(tǒng)治著一群文盲，這些人正是古埃及人的后代。原來，一萬年前“雷”曾經(jīng)統(tǒng)治著古埃及，并用“星際之門”將埃及人陸續(xù)擄往異星作奴隸。留守的古埃及人在“雷”離開后發(fā)動(dòng)起義，將地球上的“星際之門”掩埋，使得“雷”無法再回到地球。而現(xiàn)在這支小分隊(duì)誤打誤撞，令人類再次面對(duì)邪惡外星人的威脅……

《星際之門》是最早設(shè)想用蟲洞瞬時(shí)傳送裝置來作為星際航行方式的電影之一，在此基礎(chǔ)上拍攝的同名科幻電視劇已經(jīng)拍攝到了第十季。本期“SF影像”將帶領(lǐng)大家了解一下，電影里的瞬間星際航行究竟是如何實(shí)現(xiàn)的。

神奇的蟲洞

物理學(xué)家從一些理論中推導(dǎo)出蟲洞的存在，認(rèn)為宇宙空間不是平的，某些時(shí)候，宇宙間遙遠(yuǎn)的兩點(diǎn)可以由一種奇異空間連接起來。即使兩點(diǎn)相隔億萬光年，只要經(jīng)過這種空間，瞬間就可到達(dá)，比乘任何飛船都快。這便是蟲洞。

在宇宙中，只有黑洞才擁有足夠的引力并能在它周圍制造出一個(gè)蟲洞。影片中外星人能夠任意開啟蟲洞，顯然已經(jīng)擁有了可以媲美黑洞的力量。

除了連接宇宙中兩點(diǎn)的蟲洞外，還有一種理論上的蟲洞。因?yàn)楹诙纯梢晕找磺形镔|(zhì)，有進(jìn)無出，那么進(jìn)去的物質(zhì)去哪里了呢？于是科學(xué)家設(shè)想，宇宙中會(huì)存在一種物質(zhì)“只出不進(jìn)”的“白洞”，而蟲洞就是連接黑洞和白洞的通道。通過它，我們可以從一個(gè)宇宙進(jìn)入另一個(gè)宇宙。本欄目2007年第2期介紹的電影《黑洞表面》就描寫了宇宙飛船通過蟲洞進(jìn)入另一個(gè)宇宙的故事。《星際之門》講的是第一類比較“樸素”的蟲洞。

由于蟲洞空間就像一個(gè)洞般狹長(zhǎng)，所以電影里把它表現(xiàn)為如同隧道的形式，里面有許多眩目的光線，或者某種漩渦，某種扭曲空間，以表現(xiàn)蟲洞巨大引力造成的結(jié)果。不過如果真按照蟲洞理論來講，普通物質(zhì)進(jìn)入蟲洞后會(huì)被引力分解為基本粒子，但卻不會(huì)在另一端拼接復(fù)原，飛船可是“有進(jìn)無出”了！

假設(shè)飛船有保護(hù)裝置避免被蟲洞分解，當(dāng)它接近蟲洞時(shí)，將在沿蟲洞的方向被拉長(zhǎng)，在與蟲洞垂直的方向被壓扁。如果蟲洞寬度不夠的話，飛船在進(jìn)入蟲洞前，就被這兩種力量摧毀了。這個(gè)適合的寬度是多少呢？蟲洞的半徑要達(dá)到1光年才行！

到目前為止，人類尚沒有在宇宙中發(fā)現(xiàn)蟲洞存在的證據(jù)，但是據(jù)理論推測(cè)，宇宙間有可能存在著許多蟲洞，但它們過于細(xì)小，極少有直徑超過1光年的。達(dá)不到這個(gè)寬度，宇宙飛船甚至無法進(jìn)入蟲洞。

幸好我們又發(fā)現(xiàn)了“反物質(zhì)”——它可以擴(kuò)大和穩(wěn)定細(xì)小的蟲洞，保護(hù)飛船不被分解，但這得消耗大得驚人的能量。為維持半徑只有1千米的蟲洞，所需要的反物質(zhì)便相當(dāng)于整個(gè)太陽系的質(zhì)量。如果要維持1光年半徑的蟲洞，把相當(dāng)于整個(gè)銀河系質(zhì)量的反物質(zhì)填進(jìn)去都不夠用。當(dāng)然，《星際之門》中的外星人輕松制造了蟲洞，是因?yàn)槲覀兗僭O(shè)他們有超越人類物理學(xué)的先進(jìn)科學(xué)，這些能量消耗便可以忽略不計(jì)。

外星人的貼心保護(hù)

按照物理學(xué)家的計(jì)算，物體只有以接近光速的高速才能進(jìn)入蟲洞。所以我們?cè)凇缎乔虼髴?zhàn)》這類電影里，總是看到飛船要拼命加速才能進(jìn)入蟲洞，并且在加速期間經(jīng)常被敵方軍艦纏住。像《星際之門》這樣靠步行就能進(jìn)入的蟲洞，至少從人類的物理理論上講是不可能的。

另外，蟲洞有巨大的引力和輻射，它周圍充滿強(qiáng)烈的X射線和伽瑪射線，人類接近時(shí)都會(huì)被殺死。在科幻片《神秘金球》中，人類飛船在穿越蟲洞時(shí)，要包上幾米厚的鉛層來保護(hù)宇航員。而在《星際之門》中，歐尼爾上校和隊(duì)員們穿著一身迷彩服就平安地走過了蟲洞。當(dāng)然，我們?nèi)匀豢梢园堰@歸功于無所不能的外星人身上。

遙遠(yuǎn)的星際隧道

20世紀(jì)30年代，物理學(xué)家愛因斯坦和納森·羅森在研究引力場(chǎng)方程時(shí)，假設(shè)了蟲洞這種奇異空間的存在，所以它最早的名稱是“愛因斯坦—羅森橋”。后來，人們常用蛀蟲來形象地解釋這一概念：假設(shè)蘋果上有只蟲子，為了從蘋果表面的A點(diǎn)到達(dá)B點(diǎn)，它可以繞蘋果半圈，也可以從蘋果中央蛀一個(gè)洞直接穿過，后者的距離要省很多。從那以后，人們又稱這一物理概念為蟲洞。后來，科學(xué)家們開始從理論上分析蟲洞的性質(zhì)，并研究“蟲洞旅行”的可行性。另一方面，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了反物質(zhì)——正電子、反質(zhì)子、負(fù)能量……人類開始認(rèn)識(shí)到反物質(zhì)的存在，而反物質(zhì)正是制造人工蟲洞的必要能源。2008年9月10日，歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)啟動(dòng)，引起了全世界的關(guān)注，因?yàn)樗膶?shí)驗(yàn)?zāi)康闹痪褪菍ふ曳次镔|(zhì)。然而，現(xiàn)實(shí)科學(xué)與人造蟲洞的星際旅行之間，仍然存在著似乎過于遙遠(yuǎn)的距離。