新研究：蟲洞穩定性或是穿越時空可行捷徑 _ 蟲洞穩定 穿越時空 _

重動穩定性或是穿越時空可行捷徑 重動是科學家設想宇宙中存在的一種連接遙遠時空兩地的捷徑 比如說從重動的一端進去 從另一端出來的時候已經抵達為遙遠宇宙區域的另一個星系 現在的技術既沒有能力探測到這種天體結構 莫能力在地球上建造模擬的環境 但是對於未知的假設存在的事物 現代研究的典型方法是先用現有的各種理論進行計算 如果理論計算能夠證明其存在的可能性 這就是里程碑式的一步 就重動這個令人著迷的假設來說 遺憾的是目前大部分計算都顯示即使它能夠存在 剛產生就會坍塌 無法支持任何物體在其中完成旅行的過程 用科學家的說法 這種結構是極度不穩定的 但是10月9日發表在預印網AR-14上的一份研究獲得一些進展 法國里昂高等師範學校Ecole Normale Supérieure de Lyon的物理學家科伊蘭Pascal Courant 從一種計算方法中證明重動可以足夠穩定 讓物體從中間通過抵達另一端 美國天文物理學家薩特‧Paul Sutter 11月15日發表在Life Science的文章解釋了這份研究 薩特說 科伊蘭通過黑洞的愛丁讀 芬克斯坦度規Eddington Finkelstein metric 發現重動可以具有穩定性 什麼是黑洞的度規? 薩特說 就是科學家用於描述同一個概念的不同的方法 他說 想像一下你要去祖母家吃感恩節大餐 你要知道怎麼去的路線 這可以是街道路線圖、衛星座標 還可以是畫在餐巾紙上的地標草圖 每一種方法都是一個度規 不管你怎麼描述 你都能抵達祖母家吃到大餐 類似的 物理學家用不同的度規描述神祕的黑洞 最流行的至少有兩種 一種叫史瓦西度規 Schwarzschild metric 這是早期用以發現黑洞所使用的方法 但是科學家發現 任何物體抵達黑洞的邊緣 事件世界 Event horizon的時候 這套數學方法就失效了 薩特的解釋是 此時這套度規完全無法分辨時空的不同位置 另一種流行的描述方法 就是上面提到的愛丁讀 芬克斯坦度規 薩特說 這種度規 能夠繼續追蹤跨過事件世界的物體 物體掉進黑洞後 再也不現了 這怎麼與蟲洞聯繫起來 薩特說這份研究 用到了黑洞和白洞的概念 黑洞和白洞 薩特說 愛因斯特和納森 羅森 Nathan Rosen 最早提出黑洞存在其鏡像版本 白洞 並提出兩者之間 可以通過蟲洞連接 所以 蟲洞的概念 最早也被稱為愛因斯坦 羅森橋 Einstein Rosen Bridge 簡單地理解 黑洞不允許任何物體逃逸 白洞不允許任何物體掉進去 當時的理論提出 只要把兩者的起點 黑洞的中心點 理論上 這是一個體積無限小 密度無限大 引力無限大的點連起來 就造出了連接時空的隧道 可是 愛因斯坦和羅森 用的是史瓦西度規描述黑洞 結果他們發現 按照相對論 白洞自身都不穩定 甚至可能不存在 即使形成了蟲洞 蟲洞內極端的引力 在它形成的瞬間 就能夠把蟲洞拉斷 所以科學家說蟲洞不穩定 這份新研究使用了愛丁讀 芬克斯坦度規 柯伊蘭說 它能夠從一個粒子 跨過世間世界開始 一路追蹤它進入蟲洞隧道 再從另一端出來的整個過程 而且這個過程 在有限的時間內完成 這份研究是否足以證明 蟲洞可以穩定存在 薩特認為事情還不這麼簡單 他認為這份研究 只解決了引力方面的問題 蟲洞還會受到 其它作用力的幹擾 比如熱動力作用 從熱動力的角度看 現有的理論仍然難以證明 蟲洞的穩定性 也認為建成的蟲洞 會被極高的能量密度壓垮 薩特的看法是 這份研究至少說明 蟲洞存在的可能性 比以前理論認為的可能性 大了一些 至少不會被引力摧毀 這份研究已被安排 發表在下一期的 國際現代物理學雜誌地刊 International Journal of Modern Physics地 地