黑洞内部是虫洞？或是黑洞的心脏

爱因斯坦曾经预言，虫洞的诞生与黑洞相关，黑洞的巨大能量能够将空间时间撕裂，从而产生虫洞。现在，科学家们认为虫洞并非由黑洞产生，而是在黑洞的内部。

　　目前，科学家研究表明，如果虫洞存在，它将在相对短暂的时间里将人类传送至遥远的宇宙角落。

　　但此前科学家认为虫洞结构非常不稳定，当一个粒子进入虫洞，它将形成波动能够导致黑洞结构崩溃。目前一项研究表明，穿越这些理论上的捷径抵达遥远宇宙空间并非不可能，尽管宇宙空间存在着极端作用力。

　　在科幻电影中经常提及虫洞概念，理论家将它描述为连接宇宙两个遥远位置的时空隧道。2014年科幻电影《星际穿越》中描述了未来人类宇航员必须寻找一颗新的星球，能够适宜人类生活，因为气候变化摧毁了地球宜居环境。他们通过穿越虫洞搜寻这颗星球。

　　利用黑洞中心区域存在虫洞这一假设条件，目前葡萄牙一支研究小组建立实验模型，分析了物体如何穿越时空之旅，这些物体包括：椅子、宇宙飞船以及人类科学家。研究报告负责人、里斯本大学迪亚哥-鲁别拉-加尔西亚(Diego Rubiera-Garcia)说：“我们进行的研究是重新考虑引力和时空深层结构之间的基本问题，实际上我们取消了广义相对论中的一个假设条件，因为这里没有一个行验条件说明该理论的性。”

　　他们分析了接近黑洞每个物体的变化情况，对通过物理或者化学交互作用结合在一起的聚合点进行了建模实验。爱因斯坦的广义相对论预测称，当一个物体接近黑洞，将沿着一个方向被压碎，同时沿着另一个方向被。由于虫洞半径是有限的，这项研究模拟展示了物体被压缩至虫洞的大小。它们不会聚合成一个无穷小的分离点——“奇点”，“测地线”将通过一定距离被隔离。穿越时空的测地线是自由落体粒子在时空维度中形成的路径。加尔西亚说：“观测的每个粒子都将遵循着受引力场决定的测地线，每个测地线受到的引力场作用都不相同，但是该物体成分的互动性仍能维持它的完整性。”

　　目前这项研究报告发表在近期出版的《经典和量子引力》杂志上，研究人员指出，光线在物体两个端点之间圆形旅程的时间总是有限的。这意味着物体不同部分仍存在着物理和化学相互作用，这意味着有限的作用力，不论它有多强大，都可以弥补虫洞内部和附近引力场对穿越物体所造成的影响，至少通往另一个宇宙区域的虫洞通道是可行的。

　　科学家认为，我们的银河可能是一个巨大的虫洞。如果这是事实，那么这个虫洞将“稳定和可航行的”。这是期刊《物理年鉴》上发表的一项，由意大利里雅斯特国际高等研究院(SISSA)所提出的假说。

　　黑洞、虫洞

　　黑洞是内部具有强大引力场的天体，这样强大的引力使得即使是光也无法逃逸。爱因斯坦的广义相对论认为当物质被挤压成非常小的空间时就会形成黑洞。尽管黑洞无法被直接观测到，但天文学家已经鉴别了很多很可能是黑洞的天体，主要是基于对环绕在其周围的物质的观测。

　　

　　法国高等科学研究所的天体物理学家蒂博·达穆尔和德国不莱梅国际大学的谢尔盖·索罗杜金认为这些黑洞天体可能是名为虫洞的结构。

　　虫洞是连接时空织布中两个不同地方的弯曲通道。如果你将宇宙想象为二维的纸张，虫洞就是连接这张纸片和另一张纸片的“喉咙”通道。在这种情况下，另一张纸片可能是另一个单独的宇宙，拥有自己的恒星、星系和行星。达穆尔和索罗杜金研究了虫洞可能的情形，并惊讶的发现它如此类似于黑洞以至于几乎无法区分两者之间的差别。

　　霍金辐射

　　物质环绕虫洞旋转的方式与环绕黑洞是一样的，因为两者扭曲环绕它们的时空的方式是相同的。有人提出利用霍金辐射来区分两者，霍金辐射是指来自黑洞的光和粒子辐射，它们具有能量光谱的特性。但是这种辐射非常微弱以至于它可能被其他源完全湮没，例如宇宙大爆炸后残余的宇宙微波背景辐射，因此观测霍金辐射几乎是不可能的。

　　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。

　　勇敢者的游戏

　　

　　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。

　　看起来似乎只有一条探寻天文学黑洞的途径，那就是勇敢的纵身一跃。这绝对是一个勇敢者的危险游戏，因为如果跳入的是一个黑洞，其强大的重力场将会撕裂我们身体的每一个原子;即便幸运的进入了一个虫洞，内部强大的引力仍然是致命的。

　　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

　　“太空船也能做这样的悠悠球运动，”达穆尔说道，“(但是)如果使用自己的燃料，你就能从虫洞的引力中逃逸”，然后探索另一边的宇宙。

　　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。

　　研究黑洞形成和虫洞特性的美国俄勒冈大学尤金分校的斯蒂芬·许(StephenHsu)，也认为利用观测区分黑洞和虫洞之间差别几乎是不可能的，至少利用目前的科技是不可能实现的。

　　

　　外来物质

　　“黑洞最重要的特性就是落入黑洞的物体”有去无回“的临界点，而对此我们目前还无法进行测试。”斯蒂芬说道。但目前被认为是黑洞的天体也可能的确是黑洞而非虫洞，这种情况也并非不可能。目前存在不少关于黑洞形成的可行情景，例如大质量恒星的坍塌，但有关虫洞是如何形成的则仍是未知数。

　　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。

　　索罗杜金认为虫洞的形成方式可能与黑洞相差无几，例如都来自于坍塌的恒星。在这种情境下，物理学家一般认为会产生黑洞，但索罗杜金认为量子效应可能会阻止坍缩形成黑洞的过程，转而形成了虫洞。

　　微观黑洞

　　索罗杜金称这一机制在更完整的物理学理论下将不可避免，后者统一了重力和量子力学的理论，它是物理学界长久以来的梦想和目标。如果这一理论是正确的，那么以往我们认为会形成黑洞的地方，就可能会形成虫洞。

　　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。

　　对于黑洞、虫洞的信息，还需要科学家进一步做详细研究，相信有一天，无论是黑洞还是虫洞我们都会有更好的认知。