2023年7月27日发(作者：)

爱因斯坦：宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道！宇宙中的⾍洞是科学家推测可能存在的⼀种特殊隧道，连接着两个特殊的时空。这是爱因斯坦提出的⼀种理论，⽬前还没有找到它的存在，但霍⾦⽣前认为我们能直接造⾍洞，那我们能看见它吗？“⾍洞”是⼀条存在于宇宙空间中的时空管道，它的两端分别连接着平⾏宇宙和婴⼉宇宙，在这条隧道⾥，所有的活动都不再受到时间的控制。有了“⾍洞”，⼈类甚⾄可以随意穿越到任何时空内，我们不仅可以回到过去，还可以穿越到未来，可以说是⼀条“太空捷径”。1916年，爱因斯坦⼴义相对论发表后的⼏个⽉，史⽡西在爱因斯坦引⼒场⽅程⾥发现了⼀个解———著名的史⽡西解。1935年，爱因斯坦和其学术助⼿罗森在⼀篇论⽂中，把连接宇宙中两个遥远区域之间的假想通道称为“桥”，后来这被称为“爱因斯坦-罗森桥”，也就是“⾍洞”。犹记得著名科学家爱因斯坦在《相对论》中提出了有关深空的猜想。他认为，引⼒波与⾍洞都是真实存在的，它们很可能藏在深空某处。以爱因斯坦理论为基础，科研⼈员对太空进⾏了数次探索。终于，在众⼈不懈努⼒下，2016年，科研团队终于找到了爱因斯坦预⾔的引⼒波，它如⽔中涟漪，优雅⽽⼜美好。证实了引⼒波的存在后，科研⼈员开始专注于寻找神秘的⾍洞。爱因斯坦曾说过，若事物能超光速运动，其周围时间的流逝速度会变得⽆限慢，它或能因此实现穿越，回到过去或去往未来，⽽⾍洞，就是助事物提速的好帮⼿。时空洞（Wormhole）⼜称爱因斯坦－罗森桥，也译作蛀孔。是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。⾍洞是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆⾸次提出的概念，1930年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引⼒场⽅程时假设的，认为透过⾍洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅⾏。由阿尔伯特·爱因斯坦提出该理论。简单地说，“⾍洞”就是连接宇宙遥远区域间的时空细管。暗物质维持着⾍洞出⼝的开启。⾍洞可以把平⾏宇宙和婴⼉宇宙连接起来，并提供时间旅⾏的可能性。⾍洞也可能是连接⿊洞和⽩洞的时空隧道，所以也叫'灰道'。理论上，⾍洞是连结两个遥远时空的空间隧道，就像是⼤海⾥⾯的漩涡，是⽆处不在但转瞬即逝的。这些时空漩涡是由星体旋转和引⼒作⽤共同造成的。就像漩涡能够让局部⽔⾯跟⽔底离得更近⼀样，能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。不过有⼈假想⼀种奇异物质可以使⾍洞保持张开，也有⼈假设如果存在⼀种叫做幻影物质（Phantom matter）的奇异物质的话，因为其同时具有正能量和负质量，因此能创造排斥效应以防⽌⾍洞关闭。迄今为⽌，科学家们还没有观察到⾍洞存在的证据。为了与其他种类的⾍洞进⾏区分，⼀般通俗所称“⾍洞”应被称为“时空洞”。[1]“⾍洞”的概念最早于1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆提出[2]，并于1935年由爱因斯坦及纳森·罗森加以完善[3][4]，因此，“⾍洞”⼜被称作“爱因斯坦—罗森桥”[5]。⼀般情况下，⼈们⼝中的“⾍洞”是“时空⾍洞”的简称，它被认为是宇宙中可能存在的“捷径”，物体通过这条捷径可以在瞬间进⾏时空转移。但爱因斯坦本⼈并不认为“⾍洞”是客观存在的，所以，“⾍洞”在后来的⼏⼗年中，都被认为只是个“数学伎俩[3]”。1962年，罗伯特.富勒和约翰.惠勒发表论⽂证明如果⾍洞连接同⼀宇宙的两个部分，那么这类⾍洞是不稳定的[6]。1963年，新西兰数学家罗伊·克尔提出假设，使得“⾍洞”的存在重新获得了理论⽀持[3]。和⼈类⼀样，恒星也会经历⽣⽼病死的过程，克尔认为，如果恒星在接近死亡时能够保持旋转，就会形成我们在电影中看到的“动态⿊洞”。当我们像电影中那样沿着旋转轴⼼将物体发射进⼊后，若是能够突破⿊洞中⼼的重⼒场极限，就会进⼊所谓的“镜像宇宙”。《星际穿越》中的宇航员库珀在⿊洞中所处的“超维度”空间，其实就可以被看作是对“镜像宇宙”的⼀种解读。从宇宙进⼊“镜像宇宙”，本⾝就是⼀次“时空穿越[3]”。“银河系⾍洞说”源⾃在暗物质研究上取得的突破[3]。暗物质是指不与电磁⼒产⽣作⽤、⽆法通过电磁波的观测进⾏研究的物质。与“⾍洞”不同的是，⼈们已经通过引⼒效应证实了宇宙中有⼤量暗物质存在。的⾥雅斯特国际⾼等研究院课题组在2013年绘制了⼀份⾮常详细的银河系暗物质分布图，将其与最新研究得出的宇宙⼤爆炸模型结合后，发现银河系中不仅具备存在“⾍洞”的条件，甚⾄整个银河系都可能是个巨⼤的“⾍洞[3]”。⾍洞按照意⼤利天体物理学家保罗·萨鲁奇等⼈建⽴的理论模型来看，这样的假设确实有可能得到证实[3]，⽽其更⼤的意义在于，它将促使科学家对暗物质研究进⾏“更为准确的重新思考”：暗物质是否就是“另⼀个维度”的存在？或者，它本⾝就是⼀个星际交通的运输系统[3]？“⾍洞说”⽬ 前仍是⼀种假设，但科学的进步离不开⼤胆的假设[3]。⼈们⼀度认为物质的最⼩组成单位是原⼦，后来⼜发现了中⼦和质⼦。同样，长久以来，⼈类也曾认为宇宙是由物质构成的，但暗物质的存在推翻了这⼀结论。科学假设的意义，就在于摆脱现有束缚，通过不断地⾃我否定和怀疑，推进⼈类对宇宙的了解和⾃⾝的进步。正如萨鲁奇所⾔：“在任何情况下，我们都需要问⾃⼰，那到底是什么[3]？”⾍洞的概念最初产⽣于对史⽡西解的研究中。理论物理学家在分析⽩洞解的时候，通过⼀个阿尔伯特·爱因斯坦的思想实验，发现宇宙时空⾃⾝可以不是平坦的。如果恒星形成了⿊洞，那么时空在史⽡西半径，也就是视界的地⽅与原来的时空垂直。在不平坦的宇宙时空中，这种结构就意味着⿊洞。视界内的部分会与宇宙的另⼀个部分相结合，然后在那⾥产⽣⼀个洞。这个洞可以是⿊洞，也可以是⽩洞。⽽这个弯曲的视界，就叫做史⽡西喉，它就是⼀种特定的⾍洞。⾃从在史⽡西解中发现了⾍洞，物理学家们就开始对⾍洞的性质发⽣了兴趣。⾍洞连接⿊洞和⽩洞，在⿊洞与⽩洞之间通过这个⾍洞（即阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥）被传送到⽩洞并且被辐射出去。⾍洞还可以在宇宙的正常时空中显现，成为⼀个突然出现的超时空。理论推出的⾍洞还有许多特性，限于篇幅，这⾥不再赘述。总之，我们对⿊洞、⽩洞和⾍洞的本质了解还很少，它们还是神秘的东西，很多问题仍需要进⼀步探讨。天⽂学家已经间接地找到了⿊洞，但⽩洞、⾍洞并未真正发现，还只是⼀个经常出现在科幻作品中的理论名词。宇宙中，“宇宙项”⼏乎为零。所谓的宇宙项也称为“真空的能量”，在没有物质的空间中，能量也同样存在。在其内部，这是由爱因斯坦所导⼊的。宇宙初期的膨胀宇宙，宇宙项是必须的，⽽且，在基本粒⼦论⾥，也认为真空中的能量是⾃然呈现的。那么，为何宇宙的宇宙项变为零呢？柯尔曼说明：在爆炸以前的初期宇宙中，⾍洞连接着很多的宇宙，很巧妙地将宇宙项的⼤⼩调整为零。结果，由⼀个宇宙可能产⽣另⼀个宇宙，⽽且，宇宙中也有可能有⽆数个这种微细的洞⽳，它们可通往⼀个宇宙的过去及未来，或其他的宇宙。⿊洞即使⾍洞存在并且是稳定的，穿过它们也是⼗分不愉快的。贯穿⾍洞的辐射（来⾃附近的恒星，宇宙的微波背景等等）将蓝移到⾮常⾼的频率。当你试着穿越⾍洞时，你将被这些X射线和伽玛射线烤焦。⾍洞的出现，⼏乎可以说是和⿊洞同时的。如果你于12：00站在⾍洞的⼀端(⼊⼝)，你就会于12：00从⾍洞的另⼀端(出⼝)出来。⾍洞(Wormhole)，⼜称爱因斯坦-罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。介绍⾍洞的概念最初产⽣于对史⽡西解的研究中。物理学家在分析⽩洞解的时候，通过⼀个阿尔伯特·爱因斯坦的思想实验，发现宇宙时空⾃⾝可以不是平坦的。在不平坦的宇宙时空中，这种结构就意味着⿊洞视界内的部分会与宇宙的另⼀个部分相结合。⾍洞⾍洞连接⿊洞和⽩洞，在⿊洞与⽩洞之间传送物质。在这⾥，⾍洞成为⼀个阿尔伯特·爱因斯坦—罗森桥，物质在⿊洞的2奇点处被完全⽡解为基本粒⼦，然后通过这个⾍洞（即阿尔伯特?爱因斯坦—罗森桥）被传送到⽩洞并且被辐射出去。⾍洞可以作为⼀个超时空管道还可在宇宙的正常时空中显现。⾍洞没有视界，它只有⼀个和外界的分界⾯，⾍洞通过这个分界⾯进⾏超时空连接。⾍洞与⿊洞、⽩洞的接⼝是⼀个时空管道和两个时空闭合区的连接，在这⾥时空曲率并不是⽆限⼤，因⽽我们可以安全地通过⾍洞，⽽不被巨⼤的引⼒摧毁。⿊洞、⽩洞、⾍洞仍然是当前宇宙学中“时空与引⼒篇章”的悬⽽未解之谜。⿊洞是否真实存在，科学家们也只是得到了⼀些间接的旁证。当前的观测及理论也给天⽂学和物理学提出了许多新问题，例如，⼀颗能形成⿊洞的冷恒星，当它坍缩时，其密度已然会超过原⼦核、核⼦、中⼦……，如果再继续坍缩下去，中⼦也可能被压碎。那么，⿊洞中的物质基元究竟是什么呢？有什么斥⼒与引⼒对抗才使⿊洞停留在某⼀阶段⽽不再继续坍缩呢？如果没有斥⼒，那么⿊洞将⽆限地坍缩下去，直到体积⽆穷⼩，密度⽆穷⼤，内部压⼒也⽆穷⼤，⽽这却是物理学理论所不允许的。如今的宇宙中，“宇宙项”⼏乎为零。物理学家⼀直认为，⾍洞的引⼒过⼤，会毁灭所有进⼊它的东西，因此不可能⽤在宇宙旅⾏之上。但是，假设宇宙中有⾍洞这种物质存在，那么就可以有⼀种说法：如果你于12：00站在⾍洞的⼀端（⼊⼝），那你就会于12：00从⾍洞的另⼀端（出⼝）出来。⾍洞(Wormhole),⼜称爱因斯坦-罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。⾃然产⽣⾍洞的⾃然产⽣机制有两种：⾍洞其⼀，是⿊洞的强⼤引⼒能。其⼆，是克尔⿊洞的快速旋转，其伦斯——梯林效应将⿊洞周围的能层中的时空撕开⼀些⼩⼝⼦。这些⼩⼝⼦在引⼒能和旋转能的作⽤下被击穿，成为⼀些⼗分⼩的⾍洞。这些⾍洞在⿊洞引⼒能的作⽤下，可以确定它们的出⼝在那⾥，但是还不可能完全完成，因为量⼦理论和相对论还没有完全结合。[7]想象中的⾍洞⾍洞的出现，⼏乎可以说是和⿊洞同时的。⾍洞⾍洞在史⽡西解中第⼀次出现，是当物理学家们想到了⽩洞的时候。他们通过⼀个爱因斯坦的思想实验，发现时空可以不是平坦的，⽽是弯曲的。我们先来看⼀个⾍洞的经典作，将物质在⿊洞的奇点处被完全⽡解为基本粒⼦，然后通过这个⾍洞（即爱因斯坦—罗森桥）被传送到这个⽩洞的所在，并且被辐射出去。当然，前⾯说的仅仅是⾍洞作为⼀个⿊洞和⽩洞之间传送物质的道路，但是⾍洞的作⽤远不只如此。⿊洞和⿊洞之间也可以通过⾍洞连接，当然，这种连接⽆论是如何的将强它还是仅仅是⼀个连通的“宇宙监狱”，但有的⼈说⽩洞与⿊洞中的碳微⼦互相湮灭能产⽣⽆穷⼤的能量时时空扭曲，从⽽使⼈类“越狱，举个例⼦：⼀个⼤⼒⼠被关在牢笼中，他有⼏种⽅法可以逃脱出去：1.把牢门掰弯，2.或者绝⾷使⾃⼰变成瘦⼦，从⽽逃出牢门。”⾍洞不仅可以作为⼀个连接洞的⼯具，它还在宇宙的正常时空中出现，成为⼀个突然出现在宇宙中的超空间管道，⾍洞没有视界，因⽽我们可以安全地通过⾍洞，⽽不被巨⼤的引⼒所毁。⾍洞或许可以从⼀个有限时间传送到⼀个⽆限时间点上，或许就联系着现在与未来。⾍洞究竟是什么模样？真的跟科幻电影的⼀样吗？早在19世纪50年代，已有科学家对“⾍洞”作过研究，由于当时历史条件所限，⼀些物理学家认为，理论上也许可以使⽤“⾍洞”，但“⾍洞”引⼒过⼤，会毁灭所有进⼊的东西，因此不可能⽤在宇宙航⾏上。“瞬间移动”的可能，如同超时空转换。随着科学技术的发展，新的研究发现，“⾍洞”的超强⼒场可以通过“负能量”来中和，达到稳定“⾍洞”能量场的作⽤。科学家认为，相对于产⽣能量的“正物质”，“反物质”也拥有“负质量”，可以吸去周围所有能量。像“⾍洞”⼀样，“负质量”也曾被认为只存在于理论之中。不过，当前世界上的许多实验室已经成功地证明了“负质量”能存在于现实世界，并且通过航天器在太空中捕捉到了微量的“负质量”。⾍洞据科学家猜测，宇宙中充斥着数以百万计的“⾍洞”，但很少有直径超过10万公⾥的，⽽这个宽度正是太空飞船安全航⾏的最低要求。“负质量”的发现为利⽤“⾍洞”创造了新的契机，可以使⽤它去扩⼤和稳定细⼩的“⾍洞”。科学家指出，如果把“负质量”传送到“⾍洞”中，把“⾍洞”打开，并强化它的结构，使其稳定，就可以使太空飞船通过。⽽然，⾍洞只能回到过去。所谓的“瞬间移动”，其实就是利⽤⾍洞两点之间的时间差。打个⽐⽅说，A点的时间⽐B点快；⽽两点的时间就是⽔，⽔只会从⾼处流到低处；⽽因为A点的时间⽐较快，因此A点可以通过⾍洞去B点，因为其中的时间差，所以到达B点时，⼈会感觉到好像没有⽤上多少的时间；同时地，B点⽆法通过⾍洞到达A点，因为时间的排挤--中间的时间差，造成了时间断层。⾄于为什么A点出发则没有断层--还是因为时间差。当从A点出发时，时间是X点；⽽到达B点时，B点的时间才刚刚是X点，时间可以被完全地衔接起来。⽽唯⼀从较慢的时间点前往较快的时间点，只能利⽤光速。性质利⽤相对论在不考虑⼀些量⼦效应和除引⼒以外的任何能量的时候，我们得到了⼀些⼗分简单、基本的关于⾍洞的描述。这些描述⼗分重要，但是由于我们研究的重点是⿊洞，⽽不是宇宙中的洞，因此我在这⾥只简单介绍⼀下⾍洞的性质，⽽对于⼀些相关的理论以及这些理论的描述，这⾥先不涉及。⾍洞有些什么性质呢？最主要的⼀个，是相对论中描述的，⽤来作为宇宙中的⾼速⽕车。但是，⾍洞的第⼆个重要的性质，也就是量⼦理论告诉我们的东西⼜明确的告诉我们：⾍洞不可能成为⼀个宇宙的⾼速⽕车。⾍洞的存在，依赖于⼀种奇异的性质和物质，⽽这种奇异的性质，就是负能量。只有负能量才可以维持⾍洞的存在，保持⾍洞与外界时空的分解⾯持续打开。当然，狄拉克在芬克尔斯坦参照系的基础上，发现了参照系的选择可以帮助我们更容易或者难地来分析物理问题。同样的，负能量在狄拉克的另⼀个参照系中，是⾮常容易实现的，因为能量的表现形式和观测物体的速度有关。这个结论在膜规范理论中同样起到了⼗分重要的作⽤。根据参照系的不同，负能量是⼗分容易实现的。在物体以近光速接近⾍洞的时候，在⾍洞的周围的能量⾃然就成为了负的。因⽽以接近光速的速度可以进⼊⾍洞，⽽速度离光速太⼤，那么物体是⽆论如何也不可能进⼊⾍洞的。这个也就是⾍洞的特殊性质之⼀。时间随宇宙的变化⽽变。时间是因变量。——时间的本质，Deng's时间公式t=T(U,S,X,)U－宇宙；S空间，XYZ，......事件，顺序时间是宇宙事件秩序的计量。时间的本质什么是时间？时间是宇宙事件顺序的度量。时间不是⾃变量，⽽是因变量，它是随宇宙的变化⽽变化。⾃从在史⽡西解中发现了⾍洞，物理学家们就开始对⾍洞的性质感到好奇!我们先来看⼀个⾍洞的经典作⽤：连接⿊洞和⽩洞，成为⼀个爱因斯坦——罗森桥，将物质在⿊洞的奇点处被完全⽡解为基本粒⼦，然后通过这个⾍洞（即爱因斯坦——罗森桥）被传送到这个⽩洞的所在，并且被辐射出去。⾍洞没有视界，它有的仅仅是⼀个和外界的分解⾯。⾍洞通过这个分解⾯和超空间连接，但是在这⾥时空曲率不是⽆限⼤。就好⽐在⼀个在平⾯中⼀条曲线和另⼀条曲线相切，在⾍洞的问题中，它就好⽐是⼀个四维管道和⼀个三维的空间相切，在这⾥时空曲率不是⽆限⼤。因⽽我们可以安全地通过⾍洞，⽽不被巨⼤的引⼒所摧毁。天体物理学家认为⾍洞是⼀种天然的时间机器，维持⾍洞的开放可以使回到过去或者进⼊未来，当然还没证据显⽰宇宙中存在“宏观⾍洞，天体物理学家称⾍洞可能是⼀种天然的时间机器，虽然超越⾍洞的⾏为从没有出现过，⽽且⾍洞本⾝是否真实存在也没有直接证据证实，只是根据爱因斯坦的⼴义相对论预⾔对这⼀奇特的时空进⾏研究。天体物理学家埃⾥克·戴维斯认为如果能维持⼀个⾍洞的连续开放，就可以回到过去或者进⼊未来世界，但是⾍洞在哪⼉？还没有发现⾍洞在现实宇宙中存在的证据。奇异外来物质对其知之甚少其中将涉及到量⼦理论，因此在研究⾍洞之前，必须在⾍洞关闭之前完成时间旅⾏。