黑洞和虫洞：通往其它宇宙的隧道？

黑洞(black hole)和虫洞（wormhole，又称爱因斯坦-罗森桥Einstein—Rosen bridge）很早前就成为许多讲述科幻电影和电视的习惯性象征，在这些作品中，航空旅行者利用它们在宇宙中疾速移动。穿越时空的旅行在多大程度上像是真实的？俄罗斯科研教育“5-100项目”大学的物理学家们向俄罗斯卫星通讯社和广播电台做了介绍。

黑洞和虫洞：通往其它宇宙的隧道？

什么是黑洞？

物理学家们通常把带有如此强的重力，以至于任何物质、能量一旦落到那里就无法挣脱的时空区域称之为黑洞。黑洞在空间上受到边界的限制，任何物体或射线都无法挣脱到边界之外。这样，身处黑洞之外的观察家们无法获知黑洞之内情况如何的任何信息。

俄罗斯人民友谊大学（PFUR）重力和宇宙学研究所教授基里尔·布龙尼科夫说，按照相对论，黑洞的几何形状是用爱因斯坦重力场方程（Einstein field equations）描绘的，方程之间的联系是扭曲的时空度量，度量拥有充填时空实体的性质，而重力--是时空曲率的表现。

布龙尼科夫介绍说：“学者们从理论上描述了黑洞的几个类别。它们的区别在于是否具有或缺乏旋转、电荷和其它可能的参数。有人认为，黑洞可能是在相当庞大的星体在其进化的最后阶段受到挤压时出现的。”

布龙尼科夫说，无法看到黑洞，因为外部观察者无法直接从事件视界（event horizon）获得某种信息。因此，黑洞只能间接表现自己--从经过它旁边的光线弯曲、从落到它上面的周边物质发出的电磁辐射，等等。

学者们迄今也不明白，黑洞的内部区域是什么样的。按照相对论，黑洞内应该有无限大的时空曲率值、密度和物质压力。但许多研究者们认为，这样是不可能的。

布龙尼科夫指出，“我们在这里遇到了我们关于时空的经典概念的适用边界，步入了一个目前还没有构建出来的量子重力的未知领域。”。

洞悉黑洞内部的观察员在跨越事件视界时，来到了新的膨胀宇宙。

寻觅黑洞

地面-宇宙干涉仪观察项目“射电天文”（RadioAstron）于2019年年初结束，这种干涉仪的分辨率比著名的哈勃天文望远镜还要高几千倍。“射电天文”项目有几十个最强大的地面射电天文望远镜和宇宙观测台，彼此之间靠专门算法连接。

莫斯科物理技术学院（MIPT）宇宙相对性客体基础和应用研究实验室主任尤里·科瓦廖夫透露，“射电天文”项目帮助俄罗斯天文学家们发现，在OJ287类星体中心的巨蟹星座中有两个超大黑洞，它们在相距不远处旋转。

他介绍说：“未来，我们计划借助于地面-宇宙干涉仪，在更短的波长内研究在我们的银河系和其它星系中的黑洞的邻域。这有助于我们检验关于其它物体存在的‘虫洞'理论概念。”

虫洞是什么？

从理论上来说，虫洞是连接两个时空或是连接两个宇宙的通道。若能进入虫洞，那么穿越时空或者去往平行宇宙便有可能实现。

虽然从理论上来说，通过虫洞可以实现穿越，但是从事实的角度来看，其实很难实现。首先，目前科学界还未能确定虫洞所在的具体位置。同时虫洞所呈现出现的形态也是未知，虫洞未必就是一个洞。其次，就算我们找到虫洞，我们怎样能够进入虫洞也是一个极大的难题。

对于虫洞的位置，科学家的见解各有不同，主要分为三种。第一，虫洞存在空间与时间的裂缝中。第二，虫洞所在的位置离地球极远。第三，虫洞就在我们周围。

第三点看法与霍金先生的看法极为相似。霍金早前就曾发表过公开言论，称那些我们看似神秘的平行宇宙，虫洞等等其实就在我们身边，只是我们没有察觉而已。

早前就有科学家提出，地球与其他星体或者其他星系之间不仅仅是通过引力来维系，地球与其他星球或是星系同时也还需要通过一些特殊结构来维系。这其中的特殊结构或许就是黑洞，白洞之类的神秘天体。

由此看来，霍金先生所说的不无道理。对于虫洞的位置，部分科学家猜测，地球上某些“疑点重重”的区域，比如百慕大三角十分可能就存在虫洞。

近几年来，百慕大三角地区时不时出现一些十分诡异的事情，比如经过该区域的飞机，轮船会莫名其妙地消失了。根据最基本的物理定律，我们知道，物体是不会无缘无故地从原本所处的空间消失的。由此可以推断，这些凭空失踪的物体很有可能是通过虫洞被转移到另外一个时空了。

由此可得，那些被人类神化的黑洞或者虫洞，极可能不是一个物体，它或许是另一个时空的产物，处于更高维度的空间，就如同人类的意识，我们无法看到它，但它却真实存在。科学家认为，人类生存的空间是三维空间，黑洞或者虫洞或是七维以上空间的产物，由于人类所处维度较低，无法直接发现它们的存在。

除此之外，科学家认为宇宙中每个地方都有可能存在黑洞或者虫洞，而不仅仅是宇宙外太空中才会存在，它们可能存在于地球某处，甚至有可能存在于你的身边。

虫洞的存在或许可以解释很多科学界无尽未能解决的事情，其中包括一系列神秘事件和灵异事件，由于人类科学技术水平还不够发达，目前还未能用科学来解决很多事物，相信在不久后的某一天，虫洞将被人类发现，并加以利用，以此穿越至另一个时空，翱翔宇宙。

通往其它维度的隧道

虫洞--是宇宙最令人好奇的客体，学者们对它的存在争执不一。这是我们所处宇宙的遥远区域之间，或者甚至是不同宇宙之间，以独特隧道形式出现的时空构型。

俄罗斯国立核研究大学莫斯科工程物理学院(MEPhI)教授谢尔盖·鲁宾介绍说：“虫洞与黑洞近似，因为它是带有相当强的重力和空间曲率的局部客体。但与黑洞不同的是，虫洞没有‘陷阱'--事件视界，因此从理论上来说，不仅准许‘进入'，还准许‘出去'。也就是说，虫洞是可以穿过的。”

尽管虫洞不违背相对论，且一些宇宙理论已经预见到它，但担任这类客体角色的现实候选物体迄今仍是未知的。此外，虫洞暗示着相当不典型的时空几何形状，为维持这种几何形状需要带有异样性质的物质（比如，带有阴性的能量密度）。

鲁宾强调：“在自然界发现虫洞或者在实验室中建造出虫洞，就意味着时空物理学的真正变革。”

鲁宾不赞成荷兰内梅亨大学的海诺·法尔克(Heino Falcke)教授的信心，后者相信，事件视界望远镜（Event Horizons Telescope）项目不久前捕捉到的M87星系中心的巨大黑洞图像可能证实了时空结构中的隧道的存在。维度的精确度不足以得出最终结论。

与此同时，关于这些客体的理论概念有助于学者们更深刻地理解时空和重力的性质。

如何钻进虫洞？

俄罗斯康德波罗的海联邦大学教授阿尔乔姆·尤罗夫认为，不是所有有关通往其它维度的隧道的科幻电影都距离现代科学理论很远。

他介绍说：“在好莱坞电影《星际穿越》（Interstellar）中，关于黑洞和额外空间的信息符合科学概念。这毫不令人惊讶，要知道电影的科学顾问是诺贝尔奖得主、黑洞物理学领域的专家基普·索恩（Kip Stephen Thorne）。”

尤罗夫认为，虽然虫洞可用物理学定律来解答，它们无法自己出现，但在技术和科学方面极为发达的文明可以制造出虫洞。

今天物理学家们正在考虑构建不会快速塌落的虫洞的可能性，也在考虑如何使虫洞大到足以容身却又不连其中的分子都不遭到破坏。

鲁宾介绍说：“假定可以通过虫洞发送人类的基因组。按照计算，存在通往额外维度的漏斗，但它们目前极小。”

鲁宾认为，假定未来可以通过虫洞把人类从濒临毁灭的宇宙送往另一个刚开始存在的宇宙。为此不一定把人类的形体发送过去，只需把基因组信息发过去就好了，人类文明在新宇宙中可以在这些信息的基础上自行恢复。