科技訊 北京時間6月29日消息，據(jù)國外媒體報道，蟲洞是一種極不穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。哪怕一個光子滑落進去，蟲洞都會在瞬間關(guān)閉。
但這會不會是因為，我們對蟲洞的想象還不夠奇特和古怪呢？
一項新研究指出，要想賦予蟲洞穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，秘訣或許在于改變蟲洞的外觀。如果蟲洞不再是一個完美的球體，也許就能敞開足夠長的時間、讓我們從中穿過了。唯一的問題在于，這個蟲洞必須小到難以想象才行。
深入蟲洞
假如蟲洞真的存在，它們可以讓你在瞬息之間從A點到達極遠處的B點，相當于用“作弊碼”帶你抄了一條近道?？吹揭箍罩心穷w距我們數(shù)百萬光年的恒星了嗎？假如有一個將你與這顆恒星相連的蟲洞，你在短短幾分鐘之內(nèi)即可抵達。聽上去這么神奇，難怪蟲洞幾乎成為了科幻小說的“標配”。
但蟲洞并不是我們憑空想象出的產(chǎn)物，而是根據(jù)愛因斯坦廣義相對論推算出的結(jié)果。廣義相對論是現(xiàn)代人對引力作用機制的理解方式，認為物質(zhì)和能量可以使時空紋理發(fā)生彎曲或扭曲，而時空的彎曲和扭曲反過來也會影響物質(zhì)的運動方式。
有人不禁想到，時空能否被彎曲到與自身重疊的程度？這樣一來，就可以在兩個相距甚遠的點之間構(gòu)建起一條短距離通道了。
1970年，科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，這個問題的答案竟然是肯定的。在廣義相對論的框架下，蟲洞完全有可能實現(xiàn)。
只有一個問題：這些蟲洞非常容易坍塌，往往剛剛形成便土崩瓦解。
穩(wěn)定的關(guān)鍵
蟲洞之所以如此不穩(wěn)定，是因為它們本質(zhì)上是由兩個黑洞相互接觸構(gòu)成的。這兩個黑洞在各自的奇點處與彼此相連，從而形成了一條通道。
但奇點處的密度無限大，并且周圍圍繞著一圈名叫事件視界的區(qū)域。事件視界是一道有去無回的邊界，一旦你跨過了黑洞的事件視界，就再也無法從中逃出。
為解決這一問題，蟲洞的入口必須位于事件視界之外。這樣你才能從蟲洞中穿過去，而不會闖入事件視界、永遠無法逃脫。
但一旦你進入了蟲洞，蟲洞中就會充斥著你的質(zhì)量，你的引力也會使蟲洞通道發(fā)生扭曲，導(dǎo)致蟲洞坍塌，就像橡皮筋受到太大的拉力崩斷了一樣，只剩下兩個相互獨立的黑洞（你的身體碎片也會散落到宇宙各處）。
而科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，有一種方法既能讓蟲洞入口位于事件視界之外、又能讓蟲洞保持足夠長時間的穩(wěn)定狀態(tài)。但這種方法需要用到負質(zhì)量物質(zhì)。負質(zhì)量與普通的質(zhì)量沒什么不同，只不過多了一個“負”字。如果收集到了足夠多的負質(zhì)量物質(zhì)、將它們集中在一處，便可使蟲洞保持開啟狀態(tài)。
但就我們所知，擁有負質(zhì)量的物質(zhì)并不存在。我們尚未發(fā)現(xiàn)它們存在的證據(jù)，并且假如這類物質(zhì)真的存在，將違反許多宇宙法則，如慣性和動量守恒等等。例如，假如你踢了一個負質(zhì)量的球，它會向后飛去；假如你把一個負質(zhì)量物體推向一個正質(zhì)量物體，它們不會相互吸引，反而會相互排斥，永遠以加速狀態(tài)朝著遠離對方的方向運動下去。
既然宇宙中似乎不存在負質(zhì)量物質(zhì)，蟲洞好像也不大可能存在。
在量子理論中尋找慰藉
但以上針對蟲洞的假設(shè)都是建立在廣義相對論的基礎(chǔ)之上的。這是我們目前對引力作用機制的理解，而這種理解還不夠完善。
我們知道，廣義相對論無法描述宇宙中所有的引力相互作用，因為對于極小尺度下的極大引力（如黑洞內(nèi)部的奇點），這套理論就會失靈。要解決這一問題，我們需要借助量子引力理論，它可以將我們對亞原子粒子世界的認識與對大尺度引力的理解相結(jié)合。但量子引力理論至今仍未成型，因為每當我們想將微觀世界與宏觀世界的理論合二為一，最終總會遇到說不通之處。
不過，我們對量子引力的作用機制已經(jīng)有了一些猜測。并且我們對此研究得越多，對蟲洞的可行性的認識就越多。我們也許會以全新的、更佳的視角認識引力，在這套新框架下，我們根本不需要負質(zhì)量物質(zhì)，便可構(gòu)建出穩(wěn)定的、能容人穿行的蟲洞。
伊朗德黑蘭大學(xué)的兩名理論學(xué)家在論文預(yù)印網(wǎng)站arXiv上發(fā)表了一篇針對蟲洞的新研究。他們運用了一些特殊的技巧，研究了量子力學(xué)可能對標準廣義相對論框架造成哪些改變。研究發(fā)現(xiàn)，穩(wěn)定可穿行的蟲洞也許無需負質(zhì)量物質(zhì)便可實現(xiàn)，但蟲洞入口需要稍微拉長一些、不能是完美的球形。
雖然該研究結(jié)果很有趣，但存在一處缺陷：這些假想中的可穿行蟲洞體積極小，直徑最大只有1.61×10-35，任何想從中穿過的人或物體都不能比這大，并且必須以接近光速的速度運行。
雖然存在局限性，但此次研究的確在蟲洞問題上打開了一條縫隙，為更多后續(xù)研究提供了可能。（葉子）
