在一項(xiàng)新研究中 ， 科學(xué)家出的新理論反駁了先前關(guān)于蟲洞會(huì)迅速崩塌的預(yù)測(cè) 。這個(gè)大膽的新理論認(rèn)為 ， 蟲洞——或者說(shuō)黑洞之間的通道——最終有可能是穩(wěn)定的 。
蟲洞又稱愛因斯坦-羅森橋 ， 是宇宙中可能存在的連接兩個(gè)不同時(shí)空的狹窄通道 。先前的理論預(yù)測(cè) ， 這些假想的時(shí)空“捷徑”是轉(zhuǎn)瞬即逝的 ， 會(huì)迅速坍塌 。
在新研究中之所以出現(xiàn)如此截然不同的結(jié)局 ， 要?dú)w結(jié)于用來(lái)描述蟲洞的相對(duì)論數(shù)學(xué)的微小差異 ， 最終戲劇性地改變了我們對(duì)蟲洞的整體認(rèn)識(shí) 。
一切與度規(guī)有關(guān)
首先 ， 讓我們來(lái)了解一些關(guān)于廣義相對(duì)論如何發(fā)揮作用的背景知識(shí) 。相對(duì)論就像一臺(tái)機(jī)器 。當(dāng)你把某些物體——比如一組混亂或規(guī)則分布的粒子——放進(jìn)去時(shí) ， 機(jī)器就會(huì)顯示出這些物體在引力作用下的變化 。
廣義相對(duì)論中的一切都是以空間和時(shí)間的運(yùn)動(dòng)為基礎(chǔ)的：物體從特定的物理坐標(biāo)開始 ， 四處移動(dòng) ， 最后到達(dá)其他坐標(biāo) 。
盡管廣義相對(duì)論的規(guī)則是固定的 ， 但該理論本身供了很大的自由度 ， 讓我們能用數(shù)學(xué)方法描述這些坐標(biāo) 。物理學(xué)家稱這些不同的描述為“度規(guī)”（metrics） 。
你可以將度規(guī)想象成描述去某個(gè)地方赴宴的不同方法 ， 可能是根據(jù)街道方向 ， 或基于衛(wèi)星的經(jīng)緯度 ， 或是寫在餐巾紙上的地標(biāo) 。在每種情況下 ， 你的度規(guī)都是不同的 ， 但無(wú)論你選擇哪一種度規(guī) ， 你最終都會(huì)飽餐一頓 。
同樣 ， 物理學(xué)家可以用不同的度規(guī)來(lái)描述相同的情況 ， 有時(shí)一種度規(guī)比另一種更加實(shí)用——類似于你出發(fā)時(shí)先確定街道方向 ， 再切換到餐巾紙 ， 以再次檢查你是否到達(dá)正確的地標(biāo) 。
擴(kuò)展的黑洞
當(dāng)我們談到黑洞和蟲洞時(shí) ， 就會(huì)涉及一些潛在的度規(guī) 。最廣為人知的是史瓦西度規(guī) ， 這是第一個(gè)可以用來(lái)表征黑洞的廣義相對(duì)論精確解（即史瓦西黑洞） 。
然而 ， 史瓦西度規(guī)包含一些古怪的數(shù)學(xué)函數(shù) ， 在與黑洞相距一定距離 ， 即我們今天所知的史瓦西半徑或事件視界時(shí) ， 它就不那么好用了 。
這里的“不那么好用” ， 指的是史瓦西度規(guī)完全崩潰了 ， 它不再能區(qū)分空間和時(shí)間上的不同點(diǎn) 。
不過(guò) ， 我們還有另一個(gè)度規(guī) ， 稱為愛丁頓-芬克斯坦度規(guī) ， 描述了粒子到達(dá)事件視界時(shí)發(fā)生的事情：它們直接穿過(guò)并墜入黑洞 ， 從此便消失不見 。
那么 ， 這一切與蟲洞有什么關(guān)系呢？構(gòu)建蟲洞最簡(jiǎn)單的方法是“擴(kuò)展”黑洞的鏡像概念 ， 即白洞 。
這個(gè)想法最初是由阿爾伯特·愛因斯坦和內(nèi)森·羅森出的 ， 因此蟲洞有時(shí)被稱為“愛因斯坦-羅森橋” 。黑洞不會(huì)讓任何東西出來(lái) ， 而白洞則不會(huì)讓任何東西進(jìn)去 。
要制造一個(gè)蟲洞 ， 你只需要一個(gè)黑洞和一個(gè)白洞 ， 將它們的奇點(diǎn)（位于中心處具有無(wú)限大密度的點(diǎn)）結(jié)合起來(lái) 。
于是 ， 一個(gè)穿越時(shí)空的隧道就創(chuàng)造了出來(lái) 。
然而 ， 這條隧道似乎完全“走不通” 。
狹窄的路徑
如果存在一個(gè)理論上的蟲洞 ， 那我們完全有理由去問(wèn) ， 穿過(guò)這個(gè)蟲洞時(shí)會(huì)發(fā)生什么？這時(shí)廣義相對(duì)論就要發(fā)揮作用了：在這種（非常有趣的）情況下 ， 粒子是如何運(yùn)動(dòng)的？答案可能會(huì)令人不寒而栗 。

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