黑洞(black hole)和蟲(chóng)洞（wormhole，又稱愛(ài)因斯坦-羅森橋Einstein—Rosen bridge）很早前就成為許多講述科幻電影和電視的習(xí)慣性象征，在這些作品中，航空旅行者利用它們?cè)谟钪嬷屑菜僖苿?dòng)。穿越時(shí)空的旅行在多大程度上像是真實(shí)的？俄羅斯科研教育“5-100項(xiàng)目”大學(xué)的物理學(xué)家們向俄羅斯衛(wèi)星通訊社和廣播電臺(tái)做了介紹。
黑洞和蟲(chóng)洞：通往其它宇宙的隧道？
什么是黑洞？
物理學(xué)家們通常把帶有如此強(qiáng)的重力，以至于任何物質(zhì)、能量一旦落到那里就無(wú)法掙脫的時(shí)空區(qū)域稱之為黑洞。黑洞在空間上受到邊界的限制，任何物體或射線都無(wú)法掙脫到邊界之外。這樣，身處黑洞之外的觀察家們無(wú)法獲知黑洞之內(nèi)情況如何的任何信息。
俄羅斯人民友誼大學(xué)（PFUR）重力和宇宙學(xué)研究所教授基里爾·布龍尼科夫說(shuō)，按照相對(duì)論，黑洞的幾何形狀是用愛(ài)因斯坦重力場(chǎng)方程（Einstein field equations）描繪的，方程之間的聯(lián)系是扭曲的時(shí)空度量，度量擁有充填時(shí)空實(shí)體的性質(zhì)，而重力--是時(shí)空曲率的表現(xiàn)。
布龍尼科夫介紹說(shuō)：“學(xué)者們從理論上描述了黑洞的幾個(gè)類別。它們的區(qū)別在于是否具有或缺乏旋轉(zhuǎn)、電荷和其它可能的參數(shù)。有人認(rèn)為，黑洞可能是在相當(dāng)龐大的星體在其進(jìn)化的最后階段受到擠壓時(shí)出現(xiàn)的?！?/p>
布龍尼科夫說(shuō)，無(wú)法看到黑洞，因?yàn)橥獠坑^察者無(wú)法直接從事件視界（event horizon）獲得某種信息。因此，黑洞只能間接表現(xiàn)自己--從經(jīng)過(guò)它旁邊的光線彎曲、從落到它上面的周邊物質(zhì)發(fā)出的電磁輻射，等等。
學(xué)者們迄今也不明白，黑洞的內(nèi)部區(qū)域是什么樣的。按照相對(duì)論，黑洞內(nèi)應(yīng)該有無(wú)限大的時(shí)空曲率值、密度和物質(zhì)壓力。但許多研究者們認(rèn)為，這樣是不可能的。
布龍尼科夫指出，“我們?cè)谶@里遇到了我們關(guān)于時(shí)空的經(jīng)典概念的適用邊界，步入了一個(gè)目前還沒(méi)有構(gòu)建出來(lái)的量子重力的未知領(lǐng)域。”。
洞悉黑洞內(nèi)部的觀察員在跨越事件視界時(shí)，來(lái)到了新的膨脹宇宙。
尋覓黑洞
地面-宇宙干涉儀觀察項(xiàng)目“射電天文”（RadioAstron）于2019年年初結(jié)束，這種干涉儀的分辨率比著名的哈勃天文望遠(yuǎn)鏡還要高幾千倍?！吧潆娞煳摹表?xiàng)目有幾十個(gè)最強(qiáng)大的地面射電天文望遠(yuǎn)鏡和宇宙觀測(cè)臺(tái)，彼此之間靠專門算法連接。
莫斯科物理技術(shù)學(xué)院（MIPT）宇宙相對(duì)性客體基礎(chǔ)和應(yīng)用研究實(shí)驗(yàn)室主任尤里·科瓦廖夫透露，“射電天文”項(xiàng)目幫助俄羅斯天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在OJ287類星體中心的巨蟹星座中有兩個(gè)超大黑洞，它們?cè)谙嗑嗖贿h(yuǎn)處旋轉(zhuǎn)。
他介紹說(shuō)：“未來(lái)，我們計(jì)劃借助于地面-宇宙干涉儀，在更短的波長(zhǎng)內(nèi)研究在我們的銀河系和其它星系中的黑洞的鄰域。這有助于我們檢驗(yàn)關(guān)于其它物體存在的‘蟲(chóng)洞'理論概念?！?/p>
蟲(chóng)洞是什么？
從理論上來(lái)說(shuō)，蟲(chóng)洞是連接兩個(gè)時(shí)空或是連接兩個(gè)宇宙的通道。若能進(jìn)入蟲(chóng)洞，那么穿越時(shí)空或者去往平行宇宙便有可能實(shí)現(xiàn)。
雖然從理論上來(lái)說(shuō)，通過(guò)蟲(chóng)洞可以實(shí)現(xiàn)穿越，但是從事實(shí)的角度來(lái)看，其實(shí)很難實(shí)現(xiàn)。首先，目前科學(xué)界還未能確定蟲(chóng)洞所在的具體位置。同時(shí)蟲(chóng)洞所呈現(xiàn)出現(xiàn)的形態(tài)也是未知，蟲(chóng)洞未必就是一個(gè)洞。其次，就算我們找到蟲(chóng)洞，我們?cè)鯓幽軌蜻M(jìn)入蟲(chóng)洞也是一個(gè)極大的難題。
對(duì)于蟲(chóng)洞的位置，科學(xué)家的見(jiàn)解各有不同，主要分為三種。第一，蟲(chóng)洞存在空間與時(shí)間的裂縫中。第二，蟲(chóng)洞所在的位置離地球極遠(yuǎn)。第三，蟲(chóng)洞就在我們周圍。
第三點(diǎn)看法與霍金先生的看法極為相似?；艚鹪缜熬驮l(fā)表過(guò)公開(kāi)言論，稱那些我們看似神秘的平行宇宙，蟲(chóng)洞等等其實(shí)就在我們身邊，只是我們沒(méi)有察覺(jué)而已。
早前就有科學(xué)家提出，地球與其他星體或者其他星系之間不僅僅是通過(guò)引力來(lái)維系，地球與其他星球或是星系同時(shí)也還需要通過(guò)一些特殊結(jié)構(gòu)來(lái)維系。這其中的特殊結(jié)構(gòu)或許就是黑洞，白洞之類的神秘天體。
由此看來(lái)，霍金先生所說(shuō)的不無(wú)道理。對(duì)于蟲(chóng)洞的位置，部分科學(xué)家猜測(cè)，地球上某些“疑點(diǎn)重重”的區(qū)域，比如百慕大三角十分可能就存在蟲(chóng)洞。
近幾年來(lái)，百慕大三角地區(qū)時(shí)不時(shí)出現(xiàn)一些十分詭異的事情，比如經(jīng)過(guò)該區(qū)域的飛機(jī)，輪船會(huì)莫名其妙地消失了。根據(jù)最基本的物理定律，我們知道，物體是不會(huì)無(wú)緣無(wú)故地從原本所處的空間消失的。由此可以推斷，這些憑空失蹤的物體很有可能是通過(guò)蟲(chóng)洞被轉(zhuǎn)移到另外一個(gè)時(shí)空了。
由此可得，那些被人類神化的黑洞或者蟲(chóng)洞，極可能不是一個(gè)物體，它或許是另一個(gè)時(shí)空的產(chǎn)物，處于更高維度的空間，就如同人類的意識(shí)，我們無(wú)法看到它，但它卻真實(shí)存在。科學(xué)家認(rèn)為，人類生存的空間是三維空間，黑洞或者蟲(chóng)洞或是七維以上空間的產(chǎn)物，由于人類所處維度較低，無(wú)法直接發(fā)現(xiàn)它們的存在。
除此之外，科學(xué)家認(rèn)為宇宙中每個(gè)地方都有可能存在黑洞或者蟲(chóng)洞，而不僅僅是宇宙外太空中才會(huì)存在，它們可能存在于地球某處，甚至有可能存在于你的身邊。
蟲(chóng)洞的存在或許可以解釋很多科學(xué)界無(wú)盡未能解決的事情，其中包括一系列神秘事件和靈異事件，由于人類科學(xué)技術(shù)水平還不夠發(fā)達(dá)，目前還未能用科學(xué)來(lái)解決很多事物，相信在不久后的某一天，蟲(chóng)洞將被人類發(fā)現(xiàn)，并加以利用，以此穿越至另一個(gè)時(shí)空，翱翔宇宙。
通往其它維度的隧道
蟲(chóng)洞--是宇宙最令人好奇的客體，學(xué)者們對(duì)它的存在爭(zhēng)執(zhí)不一。這是我們所處宇宙的遙遠(yuǎn)區(qū)域之間，或者甚至是不同宇宙之間，以獨(dú)特隧道形式出現(xiàn)的時(shí)空構(gòu)型。
俄羅斯國(guó)立核研究大學(xué)莫斯科工程物理學(xué)院(MEPhI)教授謝爾蓋·魯賓介紹說(shuō)：“蟲(chóng)洞與黑洞近似，因?yàn)樗菐в邢喈?dāng)強(qiáng)的重力和空間曲率的局部客體。但與黑洞不同的是，蟲(chóng)洞沒(méi)有‘陷阱'--事件視界，因此從理論上來(lái)說(shuō)，不僅準(zhǔn)許‘進(jìn)入'，還準(zhǔn)許‘出去'。也就是說(shuō)，蟲(chóng)洞是可以穿過(guò)的?！?/p>
盡管蟲(chóng)洞不違背相對(duì)論，且一些宇宙理論已經(jīng)預(yù)見(jiàn)到它，但擔(dān)任這類客體角色的現(xiàn)實(shí)候選物體迄今仍是未知的。此外，蟲(chóng)洞暗示著相當(dāng)不典型的時(shí)空幾何形狀，為維持這種幾何形狀需要帶有異樣性質(zhì)的物質(zhì)（比如，帶有陰性的能量密度）。
魯賓強(qiáng)調(diào)：“在自然界發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞或者在實(shí)驗(yàn)室中建造出蟲(chóng)洞，就意味著時(shí)空物理學(xué)的真正變革。”
魯賓不贊成荷蘭內(nèi)梅亨大學(xué)的海諾·法爾克(Heino Falcke)教授的信心，后者相信，事件視界望遠(yuǎn)鏡（Event Horizons Telescope）項(xiàng)目不久前捕捉到的M87星系中心的巨大黑洞圖像可能證實(shí)了時(shí)空結(jié)構(gòu)中的隧道的存在。維度的精確度不足以得出最終結(jié)論。
與此同時(shí)，關(guān)于這些客體的理論概念有助于學(xué)者們更深刻地理解時(shí)空和重力的性質(zhì)。
如何鉆進(jìn)蟲(chóng)洞？
俄羅斯康德波羅的海聯(lián)邦大學(xué)教授阿爾喬姆·尤羅夫認(rèn)為，不是所有有關(guān)通往其它維度的隧道的科幻電影都距離現(xiàn)代科學(xué)理論很遠(yuǎn)。
他介紹說(shuō)：“在好萊塢電影《星際穿越》（Interstellar）中，關(guān)于黑洞和額外空間的信息符合科學(xué)概念。這毫不令人驚訝，要知道電影的科學(xué)顧問(wèn)是諾貝爾獎(jiǎng)得主、黑洞物理學(xué)領(lǐng)域的專家基普·索恩（Kip Stephen Thorne）?！?/p>
尤羅夫認(rèn)為，雖然蟲(chóng)洞可用物理學(xué)定律來(lái)解答，它們無(wú)法自己出現(xiàn)，但在技術(shù)和科學(xué)方面極為發(fā)達(dá)的文明可以制造出蟲(chóng)洞。
今天物理學(xué)家們正在考慮構(gòu)建不會(huì)快速塌落的蟲(chóng)洞的可能性，也在考慮如何使蟲(chóng)洞大到足以容身卻又不連其中的分子都不遭到破壞。
魯賓介紹說(shuō)：“假定可以通過(guò)蟲(chóng)洞發(fā)送人類的基因組。按照計(jì)算，存在通往額外維度的漏斗，但它們目前極小。”
魯賓認(rèn)為，假定未來(lái)可以通過(guò)蟲(chóng)洞把人類從瀕臨毀滅的宇宙送往另一個(gè)剛開(kāi)始存在的宇宙。為此不一定把人類的形體發(fā)送過(guò)去，只需把基因組信息發(fā)過(guò)去就好了，人類文明在新宇宙中可以在這些信息的基礎(chǔ)上自行恢復(fù)。
聯(lián)系客服
