研究稱我們有可能創造出真正的蟲洞，前提是宇宙要有多余的維度

新浪科技訊 北京時間4月10日消息，據國外媒體報道，物理學家發現，我們也許有可能造出實實在在、能夠穿越的蟲洞，但前提是宇宙要多出幾個維度才行。

要想造出蟲洞，就要將宇宙的不同部分用“橋梁”或“隧道”連接在一起，這種結構一般被叫做“喉嚨”。至于“喉嚨”多大多長，完全由你決定，但一般來說，長度應該比你到目的地的正常距離要短。在愛因斯坦的廣義相對論中，制造蟲洞的方法相當簡單直接：只需要造出一個黑洞，再將其與一個白洞相連（白洞的性質剛好與黑洞相反），然后你就得到了一條能夠穿越時空的隧道。

但蟲洞最大的問題在于極度不穩定。蟲洞一旦形成，巨大的引力就會以比光速還快的速度將其扯碎（畢竟它們是由黑洞形成的），因此無法真正實現宇宙“抄近道”。

唯一已知能使蟲洞穩定下來的方法是用某種奇異物質制造蟲洞，比如擁有反質量的物質（然而這種物質在宇宙中似乎并不存在）、或者其它違反廣義相對論能量條件的場景。這些能量條件規定，每個人無論去到哪里，經歷的幾乎都是正能量。但要想讓蟲洞穩定下來，旅行者必須經過一個充滿負能量的區域。這些負能量能夠與旅行者自身質量的正能量相抵消，在旅行者穿過蟲洞的過程中，使蟲洞維持開啟狀態。

有時，某些物理情境也會違背部分上述能量條件。但物理學家迄今為止還未發現過有哪種情況能夠在長時間內違反全部能量條件，而要想造出一個蟲洞，這恰恰是不可或缺的。

“薄膜”說

引力是一種極其微弱的力，比其它自然力弱無數倍。這點一直令物理學家困惑不已，因為如果一種東西與宇宙中的其它事物都截然不同，其背后就往往存在某種有趣的物理學解釋。

但引力之弱卻不存在任何物理學上的解釋。理論物理學家認為，宇宙中也許還存在許多我們看不見的奧秘。弦理論提出，宇宙中存在許多空間維度，在亞微觀尺度上自我包裹和壓縮。受弦理論啟發，有些理論提出，現實中除了我們通常所說的三個維度之外、也許還存在其它空間維度。

這些理論認為，我們所知的三個維度只是存在于一個更高維度的“體宇宙”（bulk）中的一層薄膜。多出來的這些維度不需要很大，否則我們就能發現來自這些維度的粒子或行星了。但這些維度也許比弦理論提出的微觀維度要大，或許能達到毫米級別。

在這種情境下，自然界中的所有力和粒子都被限定在這層三維薄膜內，而引力則能突破這層薄膜、在體宇宙內四處穿梭。因此，引力也許就像其它力一樣強大，只不過由于它存在于多個維度內、被大大稀釋了，所以看似比三維空間內的力要弱。

穿過蟲洞

由于這些“薄膜”理論是為了更好地理解引力而提出的，它們也為我們提供了探索蟲洞本質的新契機。一支印度研究團隊近日在一篇論文中提出，我們對蟲洞的了解主要受廣義相對論主導，但也許這些多余維度的存在會改變廣義相對論的運作方式，從而使蟲洞成為可能。

在這篇論文中，研究人員考察了能否用物理學家麗莎·藍道爾和拉曼·桑壯于1999年率先提出的“薄膜宇宙模型”創造蟲洞。他們發現，利用引力的薄膜模型，的確可以造出穩定的、能夠穿行的蟲洞。更妙的是，該過程中不需要用到任何奇異物質。

不過該團隊發現，這種情境仍然會違反廣義相對論的能量條件，但他們提出，這只能算是一項“特征”、而不算是“缺陷”。相比于用某種奇異物質（這些物質也許根本就不存在）來打造蟲洞，“其它空間維度中存在引力”這種設想本身就是對能量條件的違背。一旦這些條件被打破，蟲洞就是自然而然的結果。

研究人員甚至進一步提出，如果我們能設法直接觀察到、甚至創造出一個蟲洞，或許就意味著宇宙中還存在其它維度。

就像蟲洞相關的所有理論研究一樣，我們還不能得出確切結論。沒人知道藍道爾-桑壯理論、或者其它與薄膜或多余維度相關的理論是否正確，也沒人能提出能夠改變計算結果、甚至排除蟲洞存在可能性的量子引力理論。

但這一結果依然耐人尋味。就像其它眾多理論一樣，它同樣致力于豐富我們對引力的了解、探索廣義相對論的極限。蟲洞也許存在、也許不存在，但無論如何，為弄懂它們所做的這些努力必將增強我們對宇宙的認知。