黑洞 進(jìn)入另外宇宙的通道
黑洞或許不存在 那只是另外時空的入口
文 ◎ 張延恭
最近有科學(xué)家提出,我們所說的黑洞,或許不是什麼神祕的天體,而僅僅是進(jìn)入另外宇宙的通道——蟲洞。
理論上,黑洞是一種質(zhì)量極大的天體,核能耗盡後塌縮而形成。由於引力太大,即使以光速運(yùn)動都無法擺脫,因此黑洞是不發(fā)光的,周圍的物質(zhì)一旦進(jìn)入「黑洞事界」範(fàn)圍,就無可倖免的被吞噬,黑洞周圍的物質(zhì)就像掉進(jìn)了漩渦一樣,快速地被吸進(jìn)了漩渦中心——黑洞。
因此,儘管黑洞是無法直接觀測的,科學(xué)家們還是可以根據(jù)周圍物質(zhì)的渦旋運(yùn)動方式,判斷哪裏可能存在黑洞。經(jīng)過長期的研究,這樣的「候選」黑洞已經(jīng)不少。不過,由於黑洞至今還只是「傳說」中的天體,對於黑洞究竟是怎麼回事?並沒有定論。
值得一提的是,根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論預(yù)測,如果任何物質(zhì)被壓縮進(jìn)足夠小的空間,都會產(chǎn)生黑洞。由於這類黑洞質(zhì)量可以很小,因此被稱為微黑洞。
「蟲洞」指的是連接不同時空的通道……如果「蟲洞」存在,它們的表現(xiàn)形式與黑洞幾乎一模一樣。
蟲洞連接不同時空
在現(xiàn)代物理理論中,「蟲洞」指的是連接不同時空的通道。如果把我們的宇宙想像成一張網(wǎng),「蟲洞」就是把這張網(wǎng)與另外一張網(wǎng)相連接的咽喉。另外一張網(wǎng)其實就是另外的宇宙,那邊也有星系、恆星和行星等天體。
法國科學(xué)家達(dá)墨(Thibault Damour)和德國科學(xué)家所羅杜琴(Sergey Solodukhin)研究了「蟲洞」可能具備的性質(zhì),結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果「蟲洞」存在,它們的表現(xiàn)形式與黑洞幾乎一模一樣。也就是說,蟲洞周圍的物質(zhì)也會形成漩渦。這是因為蟲洞的存在會改變周圍時空的結(jié)構(gòu),這與黑洞是一樣的。換句話講,當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)宇宙中的類似漩渦結(jié)構(gòu)時,或許那是個黑洞,但也許那就是個通往另外宇宙的「蟲洞」。
與另外的宇宙溝通
一種區(qū)分黑洞和蟲洞的方法是對霍金放射的觀測。這裏提到的霍金就是暢銷書《時間簡史》的作者,著名英國科學(xué)家霍金。根據(jù)他的理論,儘管進(jìn)入黑洞意味著屍骨無存,但是還是會有放射線來自於黑洞。但在實際操作中,這樣放射線太弱幾乎不可能與其他來源的放射線區(qū)分開來。
還有一種辨別方法是:黑洞有事界(event horizon),而蟲洞應(yīng)當(dāng)沒有。
所謂事界,就是一旦越過便一去不復(fù)返的「生死界」,在物理上又稱「無歸點」。而進(jìn)入蟲洞的物質(zhì)還應(yīng)當(dāng)可以出來,但是這個時間可以十分漫長,達(dá)數(shù)十億甚至上百億年。我們的宇宙耗盡它的一生,也不見得有機(jī)會看到進(jìn)入蟲洞的物質(zhì)會返回來。
現(xiàn)在只剩下最後一種方法,就是親自駕駛飛船到「漩渦」中走一遭,而這絕對是賭命之旅。如果那真的是黑洞,可就糟糕了,超乎想像的引力將撕碎你的每一個原子。即使那真是個蟲洞,漩渦內(nèi)的力量同樣將是致命的。
那麼如果你幸運(yùn)地進(jìn)到了另外一個宇宙中呢?達(dá)墨表示,除非使用自身的動力,那麼飛船將無法留在另外的宇宙中暢遊。科學(xué)家推測,蟲洞會將飛船重新吸入,並送回我們的宇宙。
但是即使這樣,也是沒有意義的,因為這一過程要耗時數(shù)十億年。要想方便迅速的進(jìn)出蟲洞,必須有個條件,就是這個蟲洞極其小。那樣的話,進(jìn)出微蟲洞的時間可能只需要幾秒鐘。如果能構(gòu)建這樣的微蟲洞,或許人類將能與另外的宇宙溝通。
解決物理難題
很多學(xué)者對黑洞其實是蟲洞的說法有懷疑,關(guān)鍵問題之一在於蟲洞是如何形成的。所羅杜琴推測,蟲洞的形成過程和黑洞相似,都可以由恆星的塌縮來實現(xiàn)。一般認(rèn)為,恆星的塌縮最終將產(chǎn)生黑洞。但是所羅杜琴表示,由於量子效應(yīng)的阻止,塌縮可能不足以形成黑洞,而是蟲洞。
科學(xué)家們正在期待的一項實驗是,利用加速器製造微黑洞,這將是檢測黑洞理論的重要手段。如果黑洞理論正確,人們將檢測到霍金放射;否則,則證明所羅杜琴是對的:人們一直認(rèn)為是黑洞的物體,實質(zhì)上僅僅是蟲洞。
黑洞也許真的是個洞,一個通向另外宇宙的隧道。
如果黑洞們最終被證明是蟲洞,這將給物理學(xué)帶來很大的影響。其實關(guān)於黑洞一直是有爭議的,量子力學(xué)研究發(fā)現(xiàn)黑洞中心的奇點具有量子不穩(wěn)定性,因此黑洞難以穩(wěn)定存在。另外,美國加州勞倫斯.利弗莫爾國家實驗室的天體物理學(xué)家錢普拉等認(rèn)為,目前發(fā)現(xiàn)的黑洞是一些暗能量星,真正意義上的黑洞是不存在的。
而蟲洞理論可以解釋許多黑洞不能解釋的問題,其中之一是黑洞吞噬物質(zhì)後信息的去向。由於在蟲洞世界裏物質(zhì)並非有去無回,也就不涉及信息丟失的問題。
人們一直強(qiáng)調(diào)黑洞其實不是個洞,而是一種天體;如今看來,黑洞也許真的是個洞,一個通向另外宇宙的隧道。X