新觀點認為利用特殊蟲洞可實現(xiàn)信息超時空傳送

霍金在《時間簡史》中闡述：一個時空旅行者可利用相對于地球靜止的蟲洞作為從事件A到B的捷徑，然后通過一個運動的蟲洞返回，并在他出發(fā)之前回到地球。這就是通過蟲洞進行時間旅行，一直是科幻作品中最常見的情節(jié)。可在物理學看來，其具體操作只能是個難以實現(xiàn)的幻想——因為就算蟲洞被發(fā)現(xiàn)，它也會在物體實現(xiàn)“穿越”之前坍塌。信息可以超時空傳送？——新觀點認為利用長度大于寬度的特殊蟲洞即可實現(xiàn)

愛因斯坦認為蟲洞可以打開一扇“窗口”，進入不同的領(lǐng)域本報記者 張夢然 綜合外電不過，據(jù)英國《每日郵報》在線版日前刊登的一則消息稱，英國劍橋大學教授盧克·布徹在自己最近發(fā)表的一篇論文中指出，如果一個蟲洞的長度大于其寬度，那么人類就可以利用光脈沖，實現(xiàn)向未來傳遞信息。信息的超時空傳送，如此簡單？觸碰這扇時空之門，我們能窺得宇宙最深處的秘密么？蟲洞塌得太快了所謂的蟲洞，是指理論上一種能夠產(chǎn)生通向其他時空捷徑的隧道，進入蟲洞的物體能夠回到過去或者躍向未來。這一極具震撼力的概念，最早是由阿爾伯特·愛因斯坦提出。1935年，在愛因斯坦和內(nèi)森·羅森撰寫的一篇論文中，指出了一個廣義相對論允許他們稱為“愛因斯坦—羅森橋”、而我們現(xiàn)在多稱為“蟲洞”的東西。它的描述像是一個連接宇宙遙遠區(qū)域間的時空細管，由暗物質(zhì)負責維持著出口的關(guān)閉與敞開，于根源上提供了時間旅行的可能性。在愛因斯坦看來，蟲洞的重要意義在于可以讓人類超越時空結(jié)構(gòu)的束縛，在無盡的宇宙中實現(xiàn)長距離的旅行。不過，愛因斯坦的理論存在一個致命漏洞。因為如果蟲洞真實存在的話，它們持續(xù)的時間之短，將不足以讓人類走出“隧道”，甚至一束光都不行。對此，盧克·布徹表示，并非所有的蟲洞都如此不堅挺。某些特殊的蟲洞可以保持足夠長的開啟時間，以令穿越時空傳遞信息成為可能。布徹指出，這些蟲洞的秘密，就在于卡西米爾效應。而說起卡西米爾效應，就不得不談及物理學界對于負能量的研究。負能量延長蟲洞開啟科學家們發(fā)現(xiàn)，物質(zhì)穿越蟲洞的過程，可簡化為由進入時的“集聚”變成離開時的“排斥”。普通物質(zhì)的引力只能產(chǎn)生“集聚”作用，“排斥”的產(chǎn)生只能緣于負能量。因而可以說，蟲洞的存在，需要負能量的支持。在量子理論產(chǎn)生之前，人類在宏觀世界里從未觀測到任何負能量的物質(zhì)。因為把真空的能量定為零的經(jīng)典物理學，無法接受一個比真空具有更少能量的物質(zhì)。而在量子理論中，真空不再是一無所有，每時每刻都有大量的虛粒子對（一種永遠不能直接檢測到的，但其存在確實具有可測量效應的粒子）產(chǎn)生和湮滅。1948年，荷蘭物理學家卡西米爾的研究，驗證了量子理論的正確。他發(fā)現(xiàn)真空中兩個平行金屬板之間的虛粒子態(tài)，比真空具有更少的能量，并導致兩塊金屬板之間產(chǎn)生了微弱的相互作用。該發(fā)現(xiàn)被稱為卡西米爾效應，其中比真空具有“更少”的能量，即意味著兩個金屬板之間出現(xiàn)了負的能量密度。負能量的發(fā)現(xiàn)與證實，讓物理學家們開始想象“使用負能量延長蟲洞開啟”的可能。實際上，早在1988年，加州理工學院的物理學家基普·索恩就已經(jīng)提出，卡西米爾效應所產(chǎn)生的負能量，可以延長蟲洞的開啟狀態(tài)。特殊蟲洞能維持一定時間以上的理論也存在一個問題：維持蟲洞所需的負能量不僅數(shù)量巨大，并與其半徑有著正比關(guān)系。據(jù)估算，為了維持一個半徑為一公里的蟲洞所需要的負能量物質(zhì)的數(shù)量，相當于整個太陽系的質(zhì)量！對于這個難題，盧克·布徹在論文中給出了自己的觀點：如果一個蟲洞的長度大于其寬度，其間自然產(chǎn)生的卡西米爾負能量將足以維持更長的開啟時間?！拔业难芯糠椒?，是看一個蟲洞是否可以產(chǎn)生類似卡西米爾實驗中兩塊金屬板之間的效應。畢竟蟲洞的結(jié)構(gòu)與隧道一樣，有相對的面?！辈紡卦诮邮苊襟w采訪時表示，按照他的計算，在長度遠遠大于寬度的情況下，蟲洞中心將開始產(chǎn)生負能量。盧克強調(diào)，這種長寬比并不保證可以保持蟲洞的穩(wěn)定，但確實能夠延緩其坍塌的時間。而一旦爭取到足夠的時間之后，人類就可以使用光子進行信息的超時空傳送。不過，在布徹看來，即便自己的理論是正確的，科學家們依然有許多問題要面對。譬如說，一條光脈沖是否足以承載一條有意義的信息？又能否將信息完整無缺地帶出蟲洞？這些都是現(xiàn)今無法驗證的謎題。蟲洞是時間旅行的直接關(guān)系者，但不要說宏觀世界里的時間旅行，即便是進行超時空信息傳遞，目前的理論探索，甚至還稱不上皮毛。