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小说《三体》中的低光速黑洞——黑域,现实中有可能实现吗?
2018-12-28 1:22:00           作者: 牛顿砸中苹果

总结一下, 黑域在理论上是可能的。它要求光钟和其他钟表比起来要走得慢,这与仅仅改变弯曲时空如制造黑洞是不同的,在黑洞附近,所有种类的钟表都会走得慢,而不仅仅是光钟。将我们的宇宙想象成漂 浮在更高维度的空间中的三维膜,然后让这个膜上充满电场和磁场,是可以改变光速的。

然而,理论上可行的事情并不意味着实际上是可操作的,改变光速就等于改变物理学定律,也 许,这需要一个新的场来实现,如果物理学定律中没有这个场,改变光速也就不可能。 在弦论,或其背后的理论(膜理论)中,可以改变光速吗?

将光速降到第三宇宙速度,看似不会在宏观世界中引起什么问题,但稍微思考一下就会发现,我们这个世界将因此完全崩毁。 在氢原子中, 电子的速度虽然远低于通常的光速,但也高达光速的137分之1,也就是精细结构常数乘以原来的光速。

你可能会问,氢原子的结构不是和光速无关吗,为什么电子的速度与光速有关?其实电子的速度与光速的确无关,只和电子以及普朗克常数有关。但如果我们利用电荷与精细结构常数之间的关系就会发现,电子的速度是精细结构常数乘以光速,这里的精细结构常数当然是光速没有改变前的精细结构常数。这样原子中电子的速度虽然低于光速,却不低于光速的一百三十七分之一,因为任何原子中最接近原子核的那个电子的速度都比氢原子中的电子速度高。这个速度远远高于第三宇宙速度,也就是说,在电子的速度必须超过新光速的情况下,原子才可能存在,但在黑域中这是不可能的。除非我们将电荷同时降低,使得电子的速度降低到远低于新光速。这为黑域的制造带来了新困难,即使我们能够克服这个困难降低电荷,由于电子的速度非常低,氢原子的半径将变得很大,远远大于玻尔半径(至少增大一百倍),这样,所有的物质都会变得庞大无比。

结论是,如果黑域能够制造成功,人类也不可能存在了,因为原子不可能存在了。如果我们能够降低原子核和电子的电荷让原子能够存在,原子将变得庞大无比。这同样会毁灭人类。

责任编辑: 蔚 蓝 文章来源:
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