爱因斯坦的广义相对论从根本上改变了我们对物理学中基本概念（例如时空）的看法。但这也给我们留下了一些深奥的谜团。一个是黑洞，在过去的几年中才明确地发现了这些黑洞。另一个是“虫洞” –连接时空不同点的桥梁，理论上为太空旅行者提供了捷径。
虫洞仍然存在于想象中。但是一些科学家认为我们也将很快能够找到它们。在过去的几个月中，一些新的研究提出了有趣的前进方向。
黑洞和虫洞是爱因斯坦方程式的特殊类型的解决方案，当时空的结构在重力作用下强烈弯曲时，就会产生黑洞和虫洞。例如，当物质非常稠密时，时空的结构会变得如此弯曲，以至于甚至没有光也无法逃脱。这是一个黑洞。
由于该理论允许时空的结构被拉伸和弯曲，因此可以想象各种可能的配置。1935年，爱因斯坦和物理学家内森·罗森（Nathan Rosen）描述了如何将两个时空结合在一起，从而在两个宇宙之间建立了一座桥梁。这是一种虫洞–从那时起，人们就想到了许多其他虫子。
一些虫洞可能是“可穿越的”，这意味着人类可能能够穿过它们。为此，它们将需要足够大并抵抗重力将其打开，从而试图将其关闭。以这种方式向外推动时空将需要大量的“负能量”。
听起来像科幻小说吗？我们知道负能量存在，实验室中已经产生了少量。我们也知道，负能量是宇宙加速膨胀的原因。因此，大自然可能已经找到制造虫洞的方法。
在天空中发现虫洞
我们怎么能证明虫洞存在？在《皇家学会月刊》上发表的一篇新论文中，俄罗斯天文学家认为它们可能存在于一些非常明亮的星系的中心，并提出了一些观察发现它们的方法。这是基于如果虫洞的一侧出来的物质与落入的物质碰撞而发生的情况。计算表明，碰撞将导致壮观的伽玛射线显示，我们可以尝试用望远镜观察到。
我们可以使用虫洞旅行到其他宇宙吗？
该辐射可能是区分虫洞和黑洞的关键，以前认为虫洞和黑洞与外界无法区分。但是黑洞应该产生更少的伽马射线，并以射流的方式将它们射出，而通过虫洞产生的辐射将被限制在一个巨大的球体中。尽管本研究中考虑的虫洞是可以穿越的，但它并不能带来愉快的旅程。因为它将非常靠近活跃星系的中心，所以高温会使所有物体燃烧成碎片。但是，并非所有虫洞（例如距银河系中心较远的虫洞）都存在这种情况。
关于星系可以在其中心藏有虫洞的想法并不是什么新鲜事。以银河系中心超大质量黑洞为例。这是通过艰苦跟踪黑洞附近恒星的轨道发现的，这是一项重大成就，并于2020年获得了诺贝尔物理学奖。但是最近的一篇论文表明，这种引力可能是由虫洞引起的。
与黑洞不同，虫洞可能会从另一侧的物体“漏出”一些重力。这种怪异的引力作用会对银河系中心附近的恒星运动产生微小的反作用。根据这项研究，一旦我们的仪器的灵敏度提高一点，在不久的将来观察到的特定效果应该是可以测量的。
我们只看到了一个黑洞。
巧合的是，最近的另一项研究报道了在天空中发现了一些“奇数无线电圈”。这些圆是奇怪的，因为它们很大，但尚未与任何可见物体相关联。目前，它们不符合任何常规解释，因此，虫洞已经成为可能的原因。
一罐蠕虫
虫洞牢牢抓住了我们的集体想象力。从某种意义上讲，它们是逃避现实的一种令人愉快的形式。与黑洞不同，黑洞在捕获所有冒险事物时会有些吓人，蠕虫洞可能使我们以比光速更快的速度到达遥远的地方。实际上，它们甚至可能是时间机器，提供了一种向后移动的方式-正如已故的史蒂芬·霍金（Stephen Hawking）在其最后一本书中所建议的那样。
虫洞也出现在量子物理学中，量子物理学统治着原子和粒子的世界。根据量子力学，粒子可以从空的空间中弹出，只是在片刻后消失。在无数的实验中已经看到了这一点。如果可以产生粒子，为什么不虫洞呢？物理学家认为，虫洞可能是由宇宙中存在和消失的量子粒子泡沫形成的。这些“原始虫洞”中的某些可能仍然存在。
在早期宇宙中可能已经出现了虫洞。
最近进行的有关“量子隐形传态”的实验-一种将量子信息从一个位置“无形地”转移到另一个位置的方法，其工作原理与通过虫洞连接的两个黑洞极为相似。这些实验似乎解决了“量子信息悖论”，即物理信息可能永久消失在黑洞中。但是，它们也揭示了众所周知的不相容的量子物理学理论与引力之间的深层联系-虫洞与两者都有关系-这可能有助于构建“万物理论”。
虫洞在这些引人入胜的发展中起作用的事实不太可能被忽视。我们可能没有看到它们，但是它们肯定可以在那里。它们甚至可以帮助我们了解一些最深层的宇宙奥秘，例如我们的宇宙是否是唯一的。
由利物浦约翰摩尔大学天体物理学高级讲师Andreea Font撰写。
最初发表在《对话》上。
