爱因斯坦提出的广义相对论的预测之一便是虫洞,官方名字为爱因斯坦-罗森桥(Einstein-Rosen Bridges)。原则上来说,这些时空织布里的弯曲的工作原理类似于连接宇宙中任何黑洞的捷径,这使得它成为科幻小说中常见的主题。
“纠缠是量子力学里最怪异但最重要的特征之一,” 詹森说道。如果纠缠真的与虫洞相结合,这或可帮助从宏观和微观的角度调和量子理论和广义相对论。
量子纠缠和虫洞
近期,美国普林斯顿高等研究院胡安·马丁·马尔达塞纳(Juan Martín Maldacena)和斯坦福大学的莱昂纳德·萨斯坎德(Leonard Susskind)教授辩论称虫洞是与纠缠相联系的。尤其值得一提是,他们认为虫洞是每一对相互纠缠的黑洞。
马尔达塞纳和萨斯坎德并未直接表明虫洞与黑洞纠缠,但他们辩论称纠缠一般都与虫洞相联系。他们推测纠缠的粒子,例如电子和质子,是与极其小的虫洞相连。咋一看这一观点听起来非常荒谬,例如,即使引力并不在其中起任何作用,纠缠现象仍存在。
全息图和虫洞
这一理论的观点之一便是如果一个人想象只存在于三维的特定量子力学系统,它们的行为只能通过四维——也就是广义相对论描述的宇宙所拥有的四维,也即三维的空间和第四维的时间——的物体所解释。这一概念可能来自于名为全息图的现实,后者其实具有更少维度,类似于两维的全息图能够产生三维的错觉。
“总有一些发现会让科学家们激动的心跳加快,我认为这项发现便是其中之一,”詹森说道。“真正令人兴奋的是,可能受到这些结果的启发,我们能够更好地理解量子纠缠和时空之间的关系。”科学家们将这项发现发表在11月20日的期刊《物理评论快报》上。
黑洞或为虫洞 是通往另一个世界的入口(图)
2013年05月22日 来源:凤凰科技 作者:严炎刘星
虫洞提供前往其它世界的入口。
凤凰科技讯 北京时间5月22日消息,新科学家报道,根据一项最新的研究,科学家认为的黑洞天体很可能是产生其他宇宙的虫洞。如果事实的确如此,那么它将帮助揭开一个名为黑洞信息悖论的量子谜题,但批评家认为它也可能引发新的问题,例如虫洞最初是如何形成的。
法国高等科学研究所的天体物理学家蒂博·达穆尔(Thibault Damour)和德国不莱梅国际大学的谢尔盖·索罗杜金(Sergey Solodukhin)认为这些黑洞天体可能是名为虫洞的结构。
霍金辐射
另一个可能存在的不同便是,虫洞可能没有黑洞所具有的视界。这意味着物质可以进入虫洞,也可以再次出来。实际上,理论家称有一类虫洞会自我包裹,因此并不会产生另一个宇宙的入口,而是返回到自身的入口。
即便如此,这也没有一个简单的测试方法。由于虫洞的具体的形状不同,物质跌入虫洞之后可能要花费数十亿年之后才能从里面出来。即使虫洞的形状非常完美,宇宙最古老的虫洞目前也尚未“吐出”任何物质。
假设你能幸存下来,而虫洞恰好是不对称的,你会发现自己处在另一个宇宙的另一边。还没等你看清楚,这个虫洞也许又把你吸回到所出发的宇宙入口了。
悠悠球运动
不过在宇宙这一边的朋友也许得等上数十亿年才能再次见到你,因为在虫洞里的穿行时间将会非常漫长。这样的延迟使得在虫洞两边的有效通讯变得几乎不可能。如果能够发现或者构建微观虫洞,这种延迟可能短至几秒钟时间,索罗杜金这样说道,这潜在的支持了双边通讯。
外来物质
虫洞可能与宏观的黑洞有所不同,它需要一些外来的物质保持自身稳定,而这种外来物质是否真实存在又是个未知数。
微观黑洞
而这一猜想并不是没有方法对其进行测试,有的物理学家认为未来的粒子加速器实验将能够产生微观黑洞。这种微观黑洞有可能放射出可以计算的霍金辐射,以证明产生的是黑洞而非虫洞。但是如果索罗杜金猜想的是正确的话,那么形成的会是一个微观虫洞,因此将不会产生任何辐射。“通过这样简单的测试就能辨别产生的是黑洞还是虫洞。”
虫洞的另一个优点在于能够解决所谓的黑洞信息悖论。黑洞唯一能够释放出的就是霍金辐射,但这些霍金辐射将如何携带最初落入黑洞天体的原始信息,目前还尚不清楚。这种混乱效应与量子力学相冲突,后者禁止这种信息的丢失。
“从理论上来说,虫洞要比黑洞好的多,因此它不会发生信息丢失。” 索罗杜金说道。由于虫洞没有视界,物体无需转化成霍金辐射就能自动离开虫洞,因此也就不存在信息丢失的问题。