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蟲洞,或是穿越時空的穩(wěn)定捷徑
文|陳根
“山有小口,仿佛若有光。便舍船,從口入。見漁人,乃大驚,問所從來......問今是何世,乃不知有漢,無論魏晉?!痹谔諟Y明的名篇《桃花源記》中,一個捕魚人意外走進了一個山洞,進去之后發(fā)現(xiàn)里面的人還停留在秦朝。離開桃花源后再來尋找洞口,卻怎么也找不見了。
桃花源是陶淵明想象中的一個美好世界,但按照現(xiàn)在的科學(xué)來說,這個捕魚人可能是進入了“蟲洞”。蟲洞(Wormhole)又稱愛因斯坦-羅森橋,是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。
1916年,奧地利物理學(xué)家路德維?!じトR姆首次提出蟲洞的概念。1930年愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設(shè),認為透過蟲洞可以做瞬時的空間轉(zhuǎn)移或者做時間旅行。
理論上,蟲洞是連結(jié)兩個遙遠時空的空間隧道,就像是大海里面的漩渦,是無處不在但轉(zhuǎn)瞬即逝的。這些時空漩渦是由星體旋轉(zhuǎn)和引力作用共同造成的。就像漩渦能夠讓局部水面跟水底離得更近一樣,能夠讓兩個相對距離很遠的局部空間瞬間離得很近。
但是,廣義相對論認為,時間的流逝會影響蟲洞的穩(wěn)定性,即當(dāng)其自然壽命走到終點,蟲洞就會不可避免的走向崩塌。然而,近日,一項新研究反駁了關(guān)于蟲洞會迅速坍塌的預(yù)測。該理論認為,蟲洞有可能是穩(wěn)定的。

此前,愛因斯坦和羅森用史瓦西度規(guī)構(gòu)建了蟲洞,大多數(shù)蟲洞分析都使用這一度規(guī)(用數(shù)學(xué)方法來描述的坐標)。但法國里昂高等師范學(xué)校的物理學(xué)家帕斯卡爾·科伊蘭決定嘗試其他方法,改用愛丁頓-芬克斯坦度規(guī)。
結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過愛丁頓-芬克斯坦度規(guī),可以更容易地追蹤粒子通過假想蟲洞的路徑。粒子可以在有限的時間內(nèi)穿過事件視界,進入蟲洞隧道,再從另一端逃逸。在粒子軌跡上的任何一點,愛丁頓-芬克爾斯坦度規(guī)都沒有失靈。
總的來說,該研究提供了一種新思維,未來,或?qū)⒂兄陉P(guān)于蟲洞科學(xué)的深入探索。目前,相關(guān)結(jié)果“Infall time in the Eddington–Finkelstein metric, with application to Einstein–Rosen bridges”,發(fā)表在《現(xiàn)代物理學(xué)雜志D》期刊上。
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