筆者 東邪

相信不少朋友小時候都看過《哆啦A夢》，並被哆啦A夢的百寶袋吸引住，因為每當大雄遇到了什麼難題或需求，哆啦A夢總能夠從百寶袋裡掏出法寶來解決大雄的問題。在眾多出現的寶物中，任意門和時光機器出現的次數應該是最多的，任意門可以用來隨意穿梭到同一時間的任何一個地點，而時光機器則能讓人回到過去或去到未來。

這些充滿腦洞的想法伴隨著我們的童年，現在的我們固然意識到任意門和時光機器是不存在的，但歷史上有科學家提出了一種宇宙結構，它結合了任意門和時光機器的結構，它就是“蟲洞”。根據科學理論，蟲洞能夠幫助人類從這一時空穿梭到另一時空，或者從這一空間瞬時移動到另一空間，這一理論從上世紀三十年代就被提出了，但科學家至今仍未找到它的下落。

大多數科學家認為，蟲洞之所以難以發現，是因為蟲洞的尺度非常小，而且稍縱即逝，還未等到人類發現就消失了。但前段時間來自美國普林斯頓大學的研究人員利用數學理論創造了可供人類和航天器透過的蟲洞模型。那麼他是如何建立這一模型的呢？

蟲洞是如何被提出的？

首先我們需要對蟲洞有所瞭解，然後才能理解為什麼難以發現蟲洞。很多人認為蟲洞這一概念是愛因斯坦提出的，實際上早在1916年的時候奧地利物理學家路德維希·弗萊姆就首次提出了這個概念，但他當時沒能從數學上證明蟲洞存在。到了1930年，愛因斯坦和納森·羅森在研究引力場方程的過程中提出了蟲洞假設，正式對蟲洞進行了較為系統的解釋和定義。

因此蟲洞又稱為“愛因斯坦—羅森橋”，它指的是宇宙中可能存在一條連線不同時空的狹窄隧道。如果把宇宙比作人體的話，那麼蟲洞就是其中的毛細血管，尺度非常小，但又具有不可思議的能力。天體物理學理論認為，暗物質是維持蟲洞洞口開張的關鍵因素，如果能夠弄清楚暗物質與蟲洞之間的機制，那麼有助於人類在宇宙中尋找蟲洞，進而證明蟲洞的存在。

那麼蟲洞是如何形成的呢？愛因斯坦提出“蟲洞是連線黑洞與白洞的隧道”，這一理論是在研究白洞問題時提出的，因此可知蟲洞的形成前提是黑洞和白洞。眾所周知，黑洞具有強大的引力，它所形成的引力場讓黑洞周圍的時空撕裂，從而形成一些小口子。在引力能和旋轉能的作用下，這些小口子被逐步擊穿，最終形成蟲洞。

普林斯頓大學的物理學家發現了什麼？

據瞭解，在該研究中普林斯頓大學的物理學家藉助數學理論去分析蟲洞，發現蟲洞的性質與中等質量的黑洞相似，也就說蟲洞可能也擁有自己的視界範圍，如果人類靠近這一範圍就會被強大的引力所吞噬。雖然已有理論中的蟲洞既狹窄又不穩定，但是在最新的數學理論分析中，物理學家發現只要蟲洞的尺度足夠大，那麼人類就能在其強大的引力中存活。

在分析蟲洞執行機理的過程中，物理學家發現了物體能夠瞬間穿越蟲洞的原因，那就是γ因子。至於這個γ因子是如何被引入的，它的具體數值是多少，感興趣的朋友可以查詢該研究的原文，這裡超出了筆者的理解範圍就不進行描述了。這項研究最大的亮點在於，研究人員將抽象的蟲洞模型用立體直觀的三維模型進行解釋。

拿一張紙，在紙上畫兩個有一定距離的點，這兩個點分別是黑洞和白洞，那麼如何讓蟲洞在白洞和黑洞之間形成呢？方法很簡單，先彎曲紙張，讓兩個點在空間上大致重合，然後再摺疊紙張，讓兩個點緊貼著，最後用一支鉛筆擊穿這兩個點，再把一個點拉遠，那麼這支鉛筆就相當於蟲洞。當然這只是一個簡單的模型解釋，理論上的蟲洞要比這複雜得多。

關於蟲洞的存在問題，愛因斯坦雖然認為它在理論上是存在的，但在現實宇宙中是不存在的。這一論斷讓後來許多科學家都專注研究蟲洞的存在性，但從目前的研究情況來看，人類還未

真正發現蟲洞。

什麼樣的蟲洞能成為可穿越蟲洞呢？

關於蟲洞，有理論指出並非所有的蟲洞都是可穿越的，主要原因是蟲洞的尺度極小，即使人類發現了它的存在也很難讓飛行器進入洞口。其次就是蟲洞的持續時間非常短，導致它十分不穩定。因此一個蟲洞要成為可穿越蟲洞，首先需要滿足的條件就是它必須存在足夠長的時間，即蟲洞需要穩定存在。那麼什麼情況下蟲洞可以穩定存在呢？

對此物理學家索恩和莫里斯透過研究發現，有一類能量為負的物質能讓蟲洞維持穩定。理論研究發現，物質進入蟲洞是以向內匯聚的形式，離開蟲洞是以向外飛散的形式，普通物質只能產生匯聚作用，而負能量物質能產生飛散作用。因此如果要形成可穿越的蟲洞，負能量的物質不可或缺。那麼在實際研究中，科學家們是否發現過負能量物質呢？

答案是令人失望的，而且物理學上將真空能量定義為零，這是能量的最低限度。而負能量就是比真空還少的能量，這是違背現有理論體系的，因此負能量物質至今仍然是個疑問。許多科學家在研究蟲洞問題的過程中提出了多種假設和猜想，這些猜想最終是否成立，或許只有時間能給出答案。

人類對蟲洞的研究起源於上世紀初，距今也只有一百多年的歷史。而宇宙足足有138億年的歷史，要以一百多年的歷史去衡量上百億年的歷史，這是不現實的。因此人類更應該做的是腳踏實地發展科技，爭取探索更多的宇宙問題。