發現理論上是可能存在微小的蟲洞 – 科學探索

蟲洞在許多科幻電影中扮演著關鍵的角色，常常是太空中兩個遙遠點之間的捷徑。然而，在物理學中，這些時空隧道仍然是純粹的假設。奧爾登堡大學的Jose Luis Blázquez Salcedo博士領導的一個國際研究小組在《物理評論快報》科學期刊上提出了一個新的理論模型，該模型使得微觀蟲洞看起來不像以前的理論那麼牽強。

蠕蟲洞像黑洞一樣，出現在1916年發表的愛因斯坦廣義相對論方程中。愛因斯坦理論的一個重要假設是，宇宙具有四個維度-三個空間維度和時間作為第四維度。它們一起形成了所謂的時空，時空可以被諸如星星之類的大物體拉伸和彎曲，就像橡膠板會被沉入其中的金屬球彎曲一樣。

時空的曲率決定著太空飛船和行星等物體以及光在其中的移動方式。 “從理論上講，時空也可以在沒有大物體的情況下彎曲和彎曲。”布拉茲克斯-薩爾塞多說。在這種情況下，蟲洞在時空中將是一個極度彎曲的區域，類似於兩個相互連接的漏斗並連接空間中的兩個遙遠點，例如隧道。這位物理學家解釋說：“從數學的角度來看，這樣的捷徑是可能的，但沒人能觀察到真正的蟲洞。”

而且，這種蟲洞將是不穩定的。例如，如果一艘太空飛船要飛入其中，它會立即崩潰成一個黑洞-一個物質消失的物體，再也看不到了。它與宇宙中其他地方的聯繫將被切斷。先前的模型表明，保持蟲洞開放的唯一方法是使用奇異的物質，該物質的品質為負，換句話說，其重量小於或等於零，並且僅在理論上存在。但是，來自奧爾登堡大學的Blázquez-Salcedo及其同事Christian Knoll博士和來自葡萄牙阿威羅大學的Eugen Radu博士在他們的模型中證明，如果沒有這種問題，蟲洞也是可以穿越的。

研究人員選擇了一種相對簡單的“半古典”方法。他們將相對論的要素與量子理論和經典的電動力學理論相結合。在他們的模型中，他們認為某些基本知識

諸如蟲子之類的粒子以及它們要穿過蟲洞的電荷。作為數學描述，他們選擇了狄拉克方程，該方程根據量子論和相對論將粒子的概率密度函數描述為所謂的狄拉克場。

正如物理學家在他們的研究中所報告的那樣，將Dirac場包含到他們的模型中允許存在可被物質穿越的蟲洞，前提是該蟲洞的電荷與品質之比超過一定限制。除物質外，信號（例如電磁波）也可以在時空中穿越微小的隧道。團隊推測的微觀蟲洞可能不適合星際旅行。

此外，該模型必須進一步完善，以查明是否可能確實存在這種異常結構。 Blázquez-Salcedo說：“我們認為蟲洞也可以存在於完整的模型中。”

原文: by University of Oldenburg / CC0 Public Domain

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