「蟲洞」是科幻片裏面一個重要的元素,是連接兩個空間的快捷通道。而現實是,科學家剛從理論上證明這種結構存在的可能性,但是認為這種結構無法讓普通物質通行,只有某種負能量的物質才能保證它處於開啟的狀態。

近期一份研究,終於從理論上證明非負能量物質,也可以通過這樣的微觀蟲洞。早在1961 年,愛因斯坦提出相對論後,黑洞、蟲洞的概念均已出現。

現在,科學家已經從多種方法探測到黑洞的存在,甚至拍到了照片。可是對於蟲洞來說,科學家剛完成數學理論推算證明其可能存在,並未探測到任何一個這樣的天體。而且對於通過蟲洞抵達宇宙另一端的設想,在理論推導上也遇到了瓶頸,認為對於普通物質來說是無法實現的。

愛因斯坦相對論的一個主要內容提到,像恆星這樣大質量的物體,有可能造成其周圍時空的彎曲,類似橡皮墊上如果放上一顆金屬球,橡皮墊會陷下去的道理。

如果時空出現彎曲,這將對其中的物體,比如太空船和星球,甚至光線都會產影響。這份新研究的負責人德國奧爾登堡大學(University of Oldenburg)的薩爾塞多(Jose LuisBlazquez-Salcedo)說:「理論上,沒有大質量物體的情況下,時空也可能彎曲。」薩爾塞多提到的情況,是近幾年科學家考慮得較多的一種蟲洞模型——就像兩個細端連接在一起的漏斗的樣子,中間的連接處最細。

當前的理論認為,這樣的蟲洞是不穩定的。如果一艘飛船進入其中,瞬間就變成一個黑洞,這個蟲洞通道也立刻被關閉。以前幾個理論模型認為,需要一種具有負質量的物體,也就是質量比零更小的物質,才能保持蟲洞開啟。可是這種物質本身也僅是從理論上推測其存在,並未探測到任何存在的跡象。

這份3月9 日發表於《物理評論快報》(Physical Review Letters)的研究,薩爾塞多引領的研究組提出一種新的理論模型,證明不是負質量的物質也可以通過蟲洞。

研究人員使用了狄拉克方程(Diracequation),一種結合相對論和量子力學的理論,認為像電子和它們所帶的電荷等一些特定的物質,可以穿過蟲洞。

他們在報告中說,「在電荷和蟲洞質量之比超過特定限值的情況下」,某些物質就可以穿過蟲洞,例如像電磁波等這些信號,就可以穿過蟲洞中間那個細小的通道。◇