新理論:“蟲洞”可能存在,但並非是太空旅行的捷徑

新理论:“虫洞”可能存在,但并非是太空旅行的捷径

據我們所知,愛因斯坦的廣義相對論是解釋宇宙的最好方法。它的解決辦法一再受到觀測結果的檢驗,它繼續取得勝利。但這也是一個複雜的理論,它允許解決方案的存在,這與我們在宇宙中看到的完全不同。

其中一個解決方案被稱為愛因斯坦-羅森橋(Einstein-Rosen bridges),或者更常見的蟲洞,是一種在時空中連接兩個獨立點的方法。研究人員Daniel Jafferis現在提出了一種方法,這種蟲洞可能是穩定的,並且存在於我們的宇宙中。只有一個問題:它們實際上不會是捷徑。他在2019年4月于丹佛舉行的美國物理學會(American Physical Society)會議上發表了研究結果。

“穿過這些蟲洞需要的時間比直接進入要長,所以它們對太空旅行不是很有用,”哈佛大學(Harvard University)物理學家賈佛瑞斯(Jafferis)在一份聲明中說。“這項工作的真正重要性在於它與黑洞信息問題的關係,以及重力和量子力學之間的聯繫。”

傳統的解決方案有蟲洞,也被稱為永恆的黑洞,因為它們本質上是不穩定的,所以會形成並坍縮。穩定它們的方法包括使用具有負能量的外來物質。鑑於目前還沒有發現這樣的東西,它們被認為“有趣但不太可能”。

Jafferis的蟲洞有一個不同的設置。蟲洞的兩端是黑洞,它們糾纏在一起,這意味著它們處於一個量子態,一個黑洞的變化會導致另一個黑洞的變化,即使它們相隔很遠。

這種特殊的設置允許穩定的蟲洞和光可以通過它們,但它需要比如果它是在系統外更長的時間。這種方法還有另一個重要的結果。有了它,就有可能從黑洞中提取信息,這一問題困擾了物理學家幾十年。

量子力學和相對論不能很好地結合在一起,在黑洞中,信息悖論清楚地說明了這一點。一旦粒子穿過視界,與落入黑洞的粒子有關的物理信息就會消失。這在量子力學中是不允許的。這個悖論有幾個解決方案,但許多人認為,只有當我們構建一個既能包含相對論又能包含量子力學的理論時,我們才能解決它。

Jafferis的工作就是這樣定位的:找到一種將引力納入量子力學標準公式的方法。


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