12.15 愛因斯坦：宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道！

“蟲洞”的概念最早於1916年由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆提出[2]，並於1935年由愛因斯坦及納森·羅森加以完善[3][4]，因此，“蟲洞”又被稱作“愛因斯坦—羅森橋”[5]。一般情況下，人們口中的“蟲洞”是“時空蟲洞”的簡稱，它被認為是宇宙中可能存在的“捷徑”，物體通過這條捷徑可以在瞬間進行時空轉移。但愛因斯坦本人並不認為“蟲洞”是客觀存在的，所以，“蟲洞”在後來的幾十年中，都被認為只是個“數學伎倆[3]”。

1962年，羅伯特.富勒和約翰.惠勒發表論文證明如果蟲洞連接同一宇宙的兩個部分，那麼這類蟲洞是不穩定的[6]。1963年，新西蘭數學家羅伊·克爾提出假設，使得“蟲洞”的存在重新獲得了理論支持[3]。和人類一樣，恆星也會經歷生老病死的過程，克爾認為，如果恆星在接近死亡時能夠保持旋轉，就會形成我們在電影中看到的“動態黑洞”。當我們像電影中那樣沿著旋轉軸心將物體發射進入後，若是能夠突破黑洞中心的重力場極限，就會進入所謂的“鏡像宇宙”。《星際穿越》中的宇航員庫珀在黑洞中所處的“超維度”空間，其實就可以被看作是對“鏡像宇宙”的一種解讀。從宇宙進入“鏡像宇宙”，本身就是一次“時空穿越[3]”。

“銀河系蟲洞說”源自在暗物質研究上取得的突破[3]。暗物質是指不與電磁力產生作用、無法通過電磁波的觀測進行研究的物質。與“蟲洞”不同的是，人們已經通過引力效應證實了宇宙中有大量暗物質存在。的裡雅斯特國際高等研究院課題組在2013年繪製了一份非常詳細的銀河系暗物質分佈圖，將其與最新研究得出的宇宙大爆炸模型結合後，發現銀河系中不僅具備存在“蟲洞”的條件，甚至整個銀河系都可能是個巨大的“蟲洞[3]”。

蟲洞

按照意大利天體物理學家保羅·薩魯奇等人建立的理論模型來看，這樣的假設確實有可能得到證實[3]，而其更大的意義在於，它將促使科學家對暗物質研究進行“更為準確的重新思考”：暗物質是否就是“另一個維度”的存在？或者，它本身就是一個星際交通的運輸系統[3]？

“蟲洞說”目 前仍是一種假設，但科學的進步離不開大膽的假設[3]。人們一度認為物質的最小組成單位是原子，後來又發現了中子和質子。同樣，長久以來，人類也曾認為宇宙是由物質構成的，但暗物質的存在推翻了這一結論。科學假設的意義，就在於擺脫現有束縛，通過不斷地自我否定和懷疑，推進人類對宇宙的瞭解和自身的進步。正如薩魯奇所言：“在任何情況下，我們都需要問自己，那到底是什麼[3]？”

蟲洞的概念最初產生於對史瓦西解的研究中。理論物理學家在分析白洞解的時候，通過一個阿爾伯特·愛因斯坦的思想實驗，發現宇宙時空自身可以不是平坦的。如果恆星形成了黑洞，那麼時空在史瓦西半徑，也就是視界的地方與原來的時空垂直。在不平坦的宇宙時空中，這種結構就意味著黑洞。

視界內的部分會與宇宙的另一個部分相結合，然後在那裡產生一個洞。這個洞可以是黑洞，也可以是白洞。而這個彎曲的視界，就叫做史瓦西喉，它就是一種特定的蟲洞。

自從在史瓦西解中發現了蟲洞，物理學家們就開始對蟲洞的性質發生了興趣。

蟲洞連接黑洞和白洞，在黑洞與白洞之間通過這個蟲洞（即阿爾伯特·愛因斯坦—羅森橋）被傳送到白洞並且被輻射出去。

蟲洞還可以在宇宙的正常時空中顯現，成為一個突然出現的超時空。理論推出的蟲洞還有許多特性，限於篇幅，這裡不再贅述。

總之，我們對黑洞、白洞和蟲洞的本質瞭解還很少，它們還是神秘的東西，很多問題仍需要進一步探討。天文學家已經間接地找到了黑洞，但白洞、蟲洞並未真正發現，還只是一個經常出現在科幻作品中的理論名詞。

宇宙中，“宇宙項”幾乎為零。所謂的宇宙項也稱為“真空的能量”，在沒有物質的空間中，能量也同樣存在。

在其內部，這是由愛因斯坦所導入的。宇宙初期的膨脹宇宙，宇宙項是必須的，而且，在基本粒子論裡，也認為真空中的能量是自然呈現的。那麼，為何宇宙的宇宙項變為零呢？柯爾曼說明：在爆炸以前的初期宇宙中，蟲洞連接著很多的宇宙，很巧妙地將宇宙項的大小調整為零。結果，由一個宇宙可能產生另一個宇宙，而且，宇宙中也有可能有無數個這種微細的洞穴，它們可通往一個宇宙的過去及未來，或其他的宇宙。

黑洞

即使蟲洞存在並且是穩定的，穿過它們也是十分不愉快的。貫穿蟲洞的輻射（來自附近的恆星，宇宙的微波背景等等）將藍移到非常高的頻率。當你試著穿越蟲洞時，你將被這些X射線和伽瑪射線烤焦。蟲洞的出現，幾乎可以說是和黑洞同時的。

如果你於12：00站在蟲洞的一端(入口)，你就會於12：00從蟲洞的另一端(出口)出來。

蟲洞(Wormhole)，又稱愛因斯坦-羅森橋，是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。

介紹

蟲洞的概念最初產生於對史瓦西解的研究中。物理學家在分析白洞解的時候，通過一個阿爾伯特・愛因斯坦的思想實驗，發現宇宙時空自身可以不是平坦的。在不平坦的宇宙時空中，這種結構就意味著黑洞視界內的部分會與宇宙的另一個部分相結合。

蟲洞

蟲洞連接黑洞和白洞，在黑洞與白洞之間傳送物質。在這裡，蟲洞成為一個阿爾伯特·愛因斯坦—羅森橋，物質在黑洞的2奇點處被完全瓦解為基本粒子，然後通過這個蟲洞（即阿爾伯特?愛因斯坦—羅森橋）被傳送到白洞並且被輻射出去。

蟲洞可以作為一個超時空管道還可在宇宙的正常時空中顯現。

蟲洞沒有視界，它只有一個和外界的分界面，蟲洞通過這個分界面進行超時空連接。蟲洞與黑洞、白洞的接口是一個時空管道和兩個時空閉合區的連接，在這裡時空曲率並不是無限大，因而我們可以安全地通過蟲洞，而不被巨大的引力摧毀。

黑洞、白洞、蟲洞仍然是當前宇宙學中“時空與引力篇章”的懸而未解之謎。黑洞是否真實存在，科學家們也只是得到了一些間接的旁證。當前的觀測及理論也給天文學和物理學提出了許多新問題，例如，一顆能形成黑洞的冷恆星，當它坍縮時，其密度已然會超過原子核、核子、中子……，如果再繼續坍縮下去，中子也可能被壓碎。那麼，黑洞中的物質基元究竟是什麼呢？有什麼斥力與引力對抗才使黑洞停留在某一階段而不再繼續坍縮呢？如果沒有斥力，那麼黑洞將無限地坍縮下去，直到體積無窮小，密度無窮大，內部壓力也無窮大，而這卻是物理學理論所不允許的。

如今的宇宙中，“宇宙項”幾乎為零。

物理學家一直認為，蟲洞的引力過大，會毀滅所有進入它的東西，因此不可能用在宇宙旅行之上。但是，假設宇宙中有蟲洞這種物質存在，那麼就可以有一種說法：如果你於12：00站在蟲洞的一端（入口），那你就會於12：00從蟲洞的另一端（出口）出來。

蟲洞(Wormhole),又稱愛因斯坦-羅森橋，是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。

自然產生

蟲洞的自然產生機制有兩種：

蟲洞

其一，是黑洞的強大引力能。

其二，是克爾黑洞的快速旋轉，其倫斯——梯林效應將黑洞周圍的能層中的時空撕開一些小口子。這些小口子在引力能和旋轉能的作用下被擊穿，成為一些十分小的蟲洞。這些蟲洞在黑洞引力能的作用下，可以確定它們的出口在那裡，但是還不可能完全完成，因為量子理論和相對論還沒有完全結合。[7]

想象中的蟲洞

蟲洞的出現，幾乎可以說是和黑洞同時的。

蟲洞

蟲洞在史瓦西解中第一次出現，是當物理學家們想到了白洞的時候。他們通過一個愛因斯坦的思想實驗，發現時空可以不是平坦的，而是彎曲的。

我們先來看一個蟲洞的經典作，將物質在黑洞的奇點處被完全瓦解為基本粒子，然後通過這個蟲洞（即愛因斯坦—羅森橋）被傳送到這個白洞的所在，並且被輻射出去。

當然，前面說的僅僅是蟲洞作為一個黑洞和白洞之間傳送物質的道路，但是蟲洞的作用遠不只如此。

黑洞和黑洞之間也可以通過蟲洞連接，當然，這種連接無論是如何的將強它還是僅僅是一個連通的“宇宙監獄”，但有的人說白洞與黑洞中的碳微子互相湮滅能產生無窮大的能量時時空扭曲，從而使人類“越獄，舉個例子：一個大力士被關在牢籠中，他有幾種方法可以逃脫出去：1.把牢門掰彎，2.或者絕食使自己變成瘦子，從而逃出牢門。”蟲洞不僅可以作為一個連接洞的工具，它還在宇宙的正常時空中出現，成為一個突然出現在宇宙中的超空間管道，

蟲洞沒有視界，因而我們可以安全地通過蟲洞，而不被巨大的引力所毀。

蟲洞或許可以從一個有限時間傳送到一個無限時間點上，或許就聯繫著現在與未來。

蟲洞究竟是什麼模樣？真的跟科幻電影的一樣嗎？

早在19世紀50年代，已有科學家對“蟲洞”作過研究，由於當時歷史條件所限，一些物理學家認為，理論上也許可以使用“蟲洞”，但“蟲洞”引力過大，會毀滅所有進入的東西，因此不可能用在宇宙航行上。

“瞬間移動”的可能，如同超時空轉換。

隨著科學技術的發展，新的研究發現，“蟲洞”的超強力場可以通過“負能量”來中和，達到穩定“蟲洞”能量場的作用。科學家認為，相對於產生能量的“正物質”，“反物質”也擁有“負質量”，可以吸去周圍所有能量。像“蟲洞”一樣，“負質量”也曾被認為只存在於理論之中。不過，當前世界上的許多實驗室已經成功地證明了“負質量”能存在於現實世界，並且通過航天器在太空中捕捉到了微量的“負質量”。

蟲洞

據科學家猜測，宇宙中充斥著數以百萬計的“蟲洞”，但很少有直徑超過10萬公里的，而這個寬度正是太空飛船安全航行的最低要求。“負質量”的發現為利用“蟲洞”創造了新的契機，可以使用它去擴大和穩定細小的“蟲洞”。

科學家指出，如果把“負質量”傳送到“蟲洞”中，把“蟲洞”打開，並強化它的結構，使其穩定，就可以使太空飛船通過。

而然，蟲洞只能回到過去。所謂的“瞬間移動”，其實就是利用蟲洞兩點之間的時間差。打個比方說，A點的時間比B點快；而兩點的時間就是水，水只會從高處流到低處；而因為A點的時間比較快，因此A點可以通過蟲洞去B點，因為其中的時間差，所以到達B點時，人會感覺到好像沒有用上多少的時間；同時地，B點無法通過蟲洞到達A點，因為時間的排擠--中間的時間差，造成了時間斷層。至於為什麼A點出發則沒有斷層--還是因為時間差。當從A點出發時，時間是X點；而到達B點時，B點的時間才剛剛是X點，時間可以被完全地銜接起來。而唯一從較慢的時間點前往較快的時間點，只能利用光速。

性質

利用相對論在不考慮一些量子效應和除引力以外的任何能量的時候，我們得到了一些十分簡單、基本的關於蟲洞的描述。這些描述十分重要，但是由於我們研究的重點是黑洞，而不是宇宙中的洞，因此我在這裡只簡單介紹一下蟲洞的性質，而對於一些相關的理論以及這些理論的描述，這裡先不涉及。

蟲洞有些什麼性質呢？最主要的一個，是相對論中描述的，用來作為宇宙中的高速火車。但是，蟲洞的第二個重要的性質，也就是量子理論告訴我們的東西又明確的告訴我們：蟲洞不可能成為一個宇宙的高速火車。蟲洞的存在，依賴於一種奇異的性質和物質，而這種奇異的性質，就是負能量。只有負能量才可以維持蟲洞的存在，保持蟲洞與外界時空的分解面持續打開。當然，狄拉克在芬克爾斯坦參照系的基礎上，發現了參照系的選擇可以幫助我們更容易或者難地來分析物理問題。同樣的，負能量在狄拉克的另一個參照系中，是非常容易實現的，因為能量的表現形式和觀測物體的速度有關。這個結論在膜規範理論中同樣起到了十分重要的作用。根據參照系的不同，負能量是十分容易實現的。在物體以近光速接近蟲洞的時候，在蟲洞的周圍的能量自然就成為了負的。因而以接近光速的速度可以進入蟲洞，而速度離光速太大，那麼物體是無論如何也不可能進入蟲洞的。這個也就是蟲洞的特殊性質之一。

時間隨宇宙的變化而變。時間是因變量。——時間的本質，Deng's時間公式

t=T(U,S,X,Y,Z......)

U－宇宙；S空間，XYZ，......事件，順序

時間是宇宙事件秩序的計量。時間的本質

什麼是時間？時間是宇宙事件順序的度量。

時間不是自變量，而是因變量，它是隨宇宙的變化而變化。

自從在史瓦西解中發現了蟲洞，物理學家們就開始對蟲洞的性質感到好奇!

我們先來看一個蟲洞的經典作用：連接黑洞和白洞，成為一個愛因斯坦——羅森橋，將物質在黑洞的奇點處被完全瓦解為基本粒子，然後通過這個蟲洞（即愛因斯坦——羅森橋）被傳送到這個白洞的所在，並且被輻射出去。

蟲洞沒有視界，它有的僅僅是一個和外界的分解面。蟲洞通過這個分解面和超空間連接，但是在這裡時空曲率不是無限大。就好比在一個在平面中一條曲線和另一條曲線相切，在蟲洞的問題中，它就好比是一個四維管道和一個三維的空間相切，在這裡時空曲率不是無限大。因而我們可以安全地通過蟲洞，而不被巨大的引力所摧毀。

天體物理學家認為蟲洞是一種天然的時間機器，維持蟲洞的開放可以使回到過去或者進入未來，當然還沒證據顯示宇宙中存在“宏觀蟲洞，

天體物理學家稱蟲洞可能是一種天然的時間機器，雖然超越蟲洞的行為從沒有出現過，而且蟲洞本身是否真實存在也沒有直接證據證實，只是根據愛因斯坦的廣義相對論預言對這一奇特的時空進行研究。

天體物理學家埃裡克·戴維斯認為如果能維持一個蟲洞的連續開放，就可以回到過去或者進入未來世界，但是蟲洞在哪兒？還沒有發現蟲洞在現實宇宙中存在的證據。

奇異外來物質對其知之甚少其中將涉及到量子理論，因此在研究蟲洞之前，必須在蟲洞關閉之前完成時間旅行。

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關鍵字: 國創上頭條 時空 納森·羅森

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