科學了解Jun的"流行實體100課"系列
第16課：科幻電影中的實體
關注作者的标題，周一至周五每天更新熱門實體學
我相信你已經聽說過許多實體術語，如蟲洞，反物質和負能量。這聽起來很高，但很多人隻是聽一個粗略的想法，甚至概念都對此感到困惑。希望這篇文章能帶給大家知識的收獲，以後給别人這些名詞的時候，也可以放松一下。
現在，許多科幻電影都有一套穿越蟲洞的場景。當然，這些科幻思想在牛頓力學時代是不可想象的。在牛頓先生眼中，這些都是無稽之談。大自然仍然誠實地對待我的力學定律！
當然，後來的生活仍然打破了牛頓的束縛！愛因斯坦早在清朝末期就發表了狹義相對論，這是你經常聽到的理論來源，"時間越快，時間越慢，品質越大"。但在當時的人們眼中，那套相對論是沒什麼用的。由于速度必須至少達到光速的10%，是以相對論效應可以起到重要作用。
愛因斯坦
沒過多久，科學家們就發現原子中的微觀粒子移動得非常快，就好像相對論終于有了一些實際用途一樣，因為相對論可以描述粒子高速運動的時空定律。
後來，一位名叫狄拉克的實體學家認為，由于核外電子移動得如此之快，它們的相對論效應是顯著的。就在那時，我計算了電子的相對論效應，并推導出了狄拉克方程。
狄拉克
最後，狄拉克發現方程有兩個解，與y-x2相同。x-1 或 -1。狄拉克肯定會取1，因為1是正數，對應于真實的自然現象。但是為了證明這樣做的合理性，必須安排負值。由于正值是帶負電荷的電子能量，是以負值是與電子的性質相反的粒子，後者是後來的正電子。
<h1>狄拉克方程的解預測了正電子學，這是人類發現的第一個反物質</h1>
電子的反物質是正電子。當然，現代科學已經發現，每個粒子都有一個可比的對手，隻要它們相遇，就不要拼出和誓言一樣。
這是物質及其反物質。正粒子——反粒子這兩兄弟也是空手套白狼。起初，它們在太空中并不存在，因為它們甚至沒有能量。
但這兩兄弟發現了一個大秘密，那就是可以在真空中借用能量，借來的能量可以轉化為品質，是以兩兄弟得到品質就可以出生在世界上，你可以看到花的世界。
真空對正反粒子說："反正我不在乎，我唯一的使命就是遵守能量守恒法則的誓言，我可以暫時預設為人情，悄悄地借給你們能量，但你們兩個一定要借多少錢，這樣我才還遵守守恒法則。
正反粒子這兩兄弟也是良心，人們真空借用你的能量，讓你感受世界一線。但不要想着不回來，是以在他們感受世界之後，他們一起擁抱湮滅，湮滅釋放能量回到宇宙。
正反物質湮滅傳回能量
事實上，宇宙每個角落的真空一直在上演：正反粒子是由能量憑空産生的，能量守恒定律暫時被打破→正極——反粒子停留很短的時間去感受世界→互相湮滅，釋放能量，并遵守能量守恒定律。
是以真空不是空的。從微觀尺度上看，真空可以活潑，已經憑空上演，産生正負粒子，也憑空消失"魔力"。這種現象也被稱為狄拉克海的真空
狄拉克海
但有時，正反粒子誕生于"特殊"空間-并湮滅。它們也是運氣不好，因為它們隻是在黑洞的地平線上跳躍。
正——反粒子在黑洞視界玩耍是不快樂的，陶醉其中，一個人會借用真空的能量，一個人會湮滅能量，傲慢的就不能了。不幸的是，正反粒子剛剛通過借用能量從真空中出現。就在這時，它的一對正反粒子到達了一個臨界狀态，被黑洞的引力吸入視野，是以它再也不會出來了。
其中一個粒子被吸入黑洞
留在黑洞外的粒子被迫去看，這是否意味着善意會一起将能量傳回真空？是以你走了，是以我要活下去？給人們一個真空來回報能量？是以，留在黑洞外的粒子欠真空一點能量。這就是黑洞霍金輻射。
真空把留在黑洞外的粒子債道：你可以給我一個承諾好，這個能量是我憑空借給你的，現在你們兩個不能湮滅，它不是能量。但是，我必須在書本上借到的能量就是我能回收的能量。否則，我會破壞"宇宙中總能量守恒"的本法則。
真空最終發現，貨物被殺也就不上能量，隻能想别辦法。然後，宇宙會自動打開校對模式。落入黑洞的粒子必須從黑洞内部"竊取"能量，以填充黑洞視界外粒子攜帶的額外能量。
事實上，在黑洞視界的邊緣有無數的正負粒子，它們一直被黑洞的引力分裂。落在黑洞外的粒子獲得額外的能量，落在黑洞外的粒子必須抵消黑洞外的反粒子攜帶的額外能量。換句話說，黑洞外未被真空的粒子的能量必須由落入黑洞的反粒子來補償。這是千真萬确的，你和你的好夥伴一起在銀行借了一筆錢，最後你哥哥把錢卷起來跑了。銀行最終要求您提供該帳戶。你是個小偷，你必須還錢！
結果，落入黑洞的粒子繼續竊取黑洞的能量，導緻它們變得越來越小。竊取能量的粒子吸收宇宙的能量，就好像它們攜帶負能量來維持能量守恒定律一樣。
蟲洞是連接配接黑洞和白洞的時空隧道。但蟲洞的入口被重力鎖定。我們必須用一種力量來抵消我們在蟲洞中的重力來維持這個入口嗎？這就是斥力。
蟲 洞
重力産生正能量，而與斥力相對應的能量是負能量。我們可以利用負能量來産生斥力，保持大蟲洞的入口，并旅行時間。
這裡需要強調的是，反物質仍然攜帶正能量，而不是負能量。負能量隻能由尚未發現的負品質粒子攜帶。
現在科學家推測，大爆炸後的正負物質數量相當，其中很大一部分被湮滅。但為什麼宇宙今天仍然存在呢？難道不應該所有的正物質和負物質都湮滅嗎？科學家們還沒有弄清楚現有宇宙中的正負物質不對稱性。
費恩曼
<h1>實體學家費曼當然提出了一個想法。</h1>
費曼曾經将狄拉克方程中的時間線修改為負數，為了使方程保持有效，有必要将另一個項目也變成負數，畢竟是負正數，因為公式一開始是正時間，正物質！是以，原始反物質選項的值變為負數，并且變為正數。結果是：反物質隻是一種沿時間方向運動的正物質，稱為CPT對稱性！
左邊是正物質時空圖，右邊是反物質時空圖
費恩曼和他的導師惠勒提出了一個進一步的假設，并得出了一個驚人的結論，即在大爆炸開始時，一些物質沿着時間線移動（正物質），部分與時間線（反物質）相反。沿着時間線移動的物質的順序是從大爆炸→宇宙的大滅絕。物質與時間線的順序來自宇宙的大規模滅絕→大爆炸。宇宙的爆炸點與宇宙的滅絕點相同，它既是宇宙的起點，也是宇宙的終點。就像圓圈中的一個點一樣，逆時針方向可以傳回起點，也可以順時針方向傳回起點。宇宙就像是奇點大爆炸和宇宙大毀滅之間無數個循環的循環！
宇宙循環
當然，這隻是從解決狄拉克公式中得出的一個數學術語。宇宙的大周期也是基于數學猜想。至于它是否與真正的自然現象相對應，我們暫時不知道！