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喜歡天體物理的朋友對黑洞、白洞、蟲洞這些讓人充滿奇異幻想的名詞并不陌生,也許有不少人會想象:如果能“嗖”的一下子鉆進一個鄰近的蟲洞,迅速直抵宇宙某個遙遠的異域角落或星球,那可要比目前所有科幻影片中的穿越刺激多了。別急,科學(xué)家正在幫你解決這個難題,他們發(fā)現(xiàn)了打造一個近乎穩(wěn)定蟲洞的方法。
我們知道,蟲洞作為一種時空的扭曲現(xiàn)象,是極不穩(wěn)定的,即便是一個光子也會使蟲洞以比光速還要快的速度坍塌收縮,瞬間分崩離析。在理論上,只要有一定數(shù)量的負能量,即具有奇異性質(zhì)的負質(zhì)量或物質(zhì),就可以抵消常規(guī)物質(zhì)試圖通過蟲洞所引起的破壞影響,從而可能穿越蟲洞。可是,迄今所知的負能量物質(zhì)數(shù)量極其微小。為了維持一個半徑為一千米的蟲洞不發(fā)生坍塌,所需要的負能量物質(zhì)量就相當于整個太陽系的質(zhì)量。所以,這條路行得通的概率幾乎為零。
那么,從蟲洞本身考慮如何?既然是“洞”,就需要有入口和出口才能穿越。盡管有科學(xué)家認為,蟲洞連接著黑洞(一個沒有東西可以逃脫的太空區(qū)域)和白洞(一個沒有東西可以進入的理論太空區(qū)域),并且在它們之間傳送物質(zhì),但迄今為止,白洞依舊在理論設(shè)想范圍內(nèi),并沒有得到實質(zhì)上的突破。換而言之,若白洞不存在,穿越蟲洞就無從談起。
幸運的是,科學(xué)家通過精妙計算證實了黑洞可以攜帶電荷,且內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分奇妙。正常黑洞的奇點為點狀,而帶電荷黑洞的奇點則被扭曲拉長,可以與另一個帶相反電荷的黑洞相連,這樣我們就能得到一個蟲洞。不過,這個蟲洞仍然很不穩(wěn)定,并且兩個帶相反電荷的黑洞會受引力和電場力的雙重吸引,一旦相遇,電荷就會中和,變成一整個大而無用的黑洞。
然而,要確保這兩個帶電的黑洞離得足夠遠,以及使整個蟲洞隧道能夠支撐人類通過,就需要借助外力。宇宙弦或許可以實現(xiàn)這一點。
宇宙弦是一種假設(shè)的存在,但也有證據(jù)證明它存在的正確性。它是宇宙大爆炸時期產(chǎn)生的遺留物,存在于時空紋理上的裂隙,就像水結(jié)冰時出現(xiàn)的裂紋。于蟲洞而言,宇宙弦有一個非常有用的性質(zhì):張力極大,不易被擠壓到一起。假如將一根宇宙弦從蟲洞中穿過,從兩個黑洞外側(cè)穿出,并將兩端拉伸到無限長,弦的張力就會阻止兩個黑洞互相吸引靠近。
但一根宇宙弦無法阻止蟲洞自身的坍縮,所以我們要再加入一根宇宙弦,讓它穿過蟲洞并將其繞回,在兩個黑洞之間形成一個閉環(huán)。這時,宇宙弦將會發(fā)生劇烈震蕩,使周圍的時空紋理產(chǎn)生擾動。適當?shù)恼駝涌梢允怪車臻g的能量變成負能量,在蟲洞內(nèi)部發(fā)揮負質(zhì)量的作用,從而讓蟲洞穩(wěn)定下來。至此,一個可以穿越的蟲洞便誕生了。
不過,宇宙弦本身的振動會導(dǎo)致宇宙弦中的能量越來越少,質(zhì)量不斷減小直至消失,這樣一來,蟲洞也就無法繼續(xù)維持。但是,只要調(diào)整好宇宙弦的振動頻率,蟲洞就可以在相當長的時間內(nèi)保持穩(wěn)定,足夠讓信息或物體完好無損地從中穿過。
美國科學(xué)家使用超大陣列射電望遠鏡在銀河系中找到了一條2.3億光年的蛇形曲線,解釋之一就是這條曲線就是宇宙弦的真實存在。遺憾的是,這只是一種推想。
如果有一天真的證實了宇宙弦不是假想,那穿越蟲洞的構(gòu)建也將不再是夢。