異世界入口　黑洞可能也是蟲洞！

2013/5/23   (7736)   原稿來源: http://www.ettoday.net/news/20

一項最新研究指出，科學家認為的黑洞天體很可能就是產生其他宇宙的蟲洞。如果事實的確如此，那麼它將幫助揭開一個名為「黑洞資訊悖論」的量子謎題，但批評家認為它也可能引發新的問題，例如蟲洞最初是如何形成的。

黑洞是內部具有強大引力場的天體，這樣強大的引力使得即使是光也無法逃逸。愛因斯坦的廣義相對論認為，當物質被擠壓成非常小的空間時，就會形成黑洞。儘管黑洞無法被直接觀測到，但天文學家已經鑑別出很多很可能是黑洞的天體，主要是基於對環繞在其周圍的物質的觀測。

法國高等科學研究所的天體物理學家蒂博達莫爾(Thibault Damour)與德國不萊梅國際大學的謝爾蓋索羅杜金(Sergey Solodukhin)認為，這些黑洞天體可能是實為蟲洞的結構。

蟲洞是連接時空織布中兩個不同地方的彎曲通道。如果你將宇宙想像為二維的紙張，蟲洞就是連接這張紙和另一張紙的「咽喉」通道。在這種情況下，一張紙可能是一個單獨的宇宙，擁有自己的恆星、星系和行星。達莫爾與索羅杜金研究了蟲洞可能的情形，並驚訝的發現它是如此的跟黑洞相似，以至於幾乎無法區分兩者之間的差別。

霍金輻射

物質環繞蟲洞旋轉的方式，跟環繞黑洞是一樣的，因為兩者扭曲環繞著它們時空的方式是相同的。有人提出利用「霍金輻射」來區分兩者，「霍金輻射」是指來自黑洞的光和粒子輻射，它們具有能量光譜的特性。但是這種輻射非常微弱，以至於它可能被其他的源完全湮沒；例如宇宙大爆炸後殘餘的宇宙微波背景輻射。因此觀測「霍金輻射」幾乎不可能。

另一個可能存在的不同之處是：蟲洞可能沒有黑洞所具有的「事件視界」(Event Horizon 一種時空的曲隔界線)。這意味著物質可以進入蟲洞，也可以再次出來。實際上，理論家稱有一類蟲洞會自我包裹，因此並不會產生另一個宇宙的入口，而是返回到自身的入口。

勇者的遊戲

即便如此，這也沒有一個簡單的測試方法。由於蟲洞的具體的形狀不同，物質跌入蟲洞之後可能要花費數十億年之後才能從裡面出來。即使蟲洞的形狀非常完美，宇宙最古老的蟲洞目前也尚未「吐出」任何物質。

看起來似乎只有一條探尋天文學黑洞的途徑：就是勇敢的向它縱身一躍。這絕對是一個勇者的危險遊戲，因為如果跳入一個黑洞，其強大的重力場將會撕裂人類身體的每一個原子；即便幸運的進入了一個蟲洞，其內部強大的引力仍然是致命的。

假設你僥倖存活下來，而蟲洞恰好是不對稱的，你會發現自己處在另一個宇宙的另一邊。還沒等你看清楚，這個蟲洞也許又把你吸回到所出發的宇宙入口了。

溜溜球運動

達莫爾說：「太空船也能做這樣的溜溜球(yo-yo)運動。但是如果使用自己的燃料，你就能從蟲洞的引力中逃逸，然後探索另一邊的宇宙。」

不過在宇宙另一頭的朋友，也許要等上數十億年才能再次見到你，因為在蟲洞裡的穿越時間將會非常漫長。這樣的延滯，使得在蟲洞兩邊的有效通訊變得幾乎不可能。索羅杜金說，如果能夠發現或者構建微觀蟲洞，這種延滯可能縮短至幾秒鐘時間。

研究黑洞形成和蟲洞特性的美國俄勒岡大學尤金分校的史蒂芬許(Stephen Hsu)認為，利用觀測區分黑洞和蟲洞之間的差別，幾乎不可能，至少憑目前的科技是不可能實現的。

外來物質

史蒂芬許說：「黑洞最重要的特性，就是讓落入黑洞的物體『有去無回』的事件事界，對此我們目前還無法進行測試。但目前被認為是黑洞的天體，也可能的確是黑洞而非蟲洞，這種情況也並非不可能。目前存在不少關於黑洞形成的可行情景，例如大質量恆星的坍塌，但有關蟲洞是如何形成的則仍是未知數。｣

蟲洞可能跟宏觀的黑洞有所不同，它需要一些外來的物質保持自身穩定，而這種外來物質是否真實存在，又是個未知數。

索羅杜金認為蟲洞的形成方式，可能跟黑洞相差無幾，例如同樣來自於坍塌的恆星。在這種情境下，物理學家一般認為會產生黑洞，但索羅杜金認為量子效應可能會阻止坍縮形成黑洞的過程，轉而形成蟲洞。

微觀黑洞

索羅杜金稱此一機制在更完整的物理學理論下，將不可避免，後者統一了重力和量子力學的理論，它是物理學界長久以來的夢想和目標。如果此一理論是正確的，那麼以往我們認為會形成黑洞的地方，就可能會形成蟲洞。

此一猜想並不是沒有方法對它進行測試。有物理學家認為未來的粒子加速器實驗，將能夠產生微觀黑洞。這種微觀黑洞有可能放射出可以計算的「霍金輻射」，以證明產生的是黑洞而非蟲洞。

但是如果索羅杜金所猜的是正確的話，那麼形成的會是一個微觀蟲洞，因此將不會產生任何輻射：「透過這樣簡單的測試，就能辨別產生的是黑洞還是蟲洞。」

蟲洞的另一個優點在於能夠解決所謂的「黑洞資訊悖論」。黑洞唯一能夠釋放出的就是「霍金輻射」，但這些「霍金輻射」將如何攜帶最初落入黑洞天體的原始資訊，目前還尚不清楚。這種混亂效應與量子力學相衝突，後者禁止這種資訊的遺失。

索羅杜金說：「從理論上來說，蟲洞要比黑洞好的多，因此它不會發生資訊遺失。」 由於蟲洞沒有視界，物體無需轉化成「霍金輻射」就能自動離開蟲洞，因此也就不存在資訊遺失的問題。