物理新理论：虫洞可能是穿越时空的可行捷径

在一项新研究中，科学家提出的新理论反驳了先前关于虫洞会迅速崩塌的预测。这个大胆的新理论认为，虫洞——或者说黑洞之间的通道——最终有可能是稳定的。

虫洞又称爱因斯坦-罗森桥，是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄通道。先前的理论预测，这些假想的时空“捷径”是转瞬即逝的，会迅速坍塌。在新研究中之所以出现如此截然不同的结局，要归结于用来描述虫洞的相对论数学的微小差异，最终改变了我们对虫洞的整体认识。

如果存在一个理论上的虫洞，那么穿过这个虫洞时会发生什么？这时广义相对论就要发挥作用了：在这种情况下，粒子是如何运动的？答案可能会令人不寒而栗。白洞（指扩展黑洞的镜像概念）本身是不稳定的（甚至可能根本就不存在），虫洞内部的极端力量会迫使虫洞本身伸展并断裂，就像橡皮筋一样。如果你想把什么东西送进虫洞的话，那只能祝你好运了。

不过，爱因斯坦和罗森是用史瓦西度规构建了虫洞，而大多数虫洞分析都使用这一度规（用数学方法来描述的坐标）。因此，法国里昂高等师范学校的物理学家帕斯卡尔·科伊兰决定尝试其他方法，他改用了爱丁顿-芬克斯坦度规。今年10月，他在发表于预印本数据库arXiv的论文中对此进行了描述，该论文预计将刊登在近期出版的《现代物理学杂志D》（Journal of Modern Physics D）。

科伊兰发现，通过使用爱丁顿-芬克斯坦度规，他可以更容易地追踪粒子通过假想虫洞的路径。粒子可以在有限的时间内穿过事件视界，进入虫洞隧道，再从另一端逃逸。在粒子轨迹上的任何一点，爱丁顿-芬克尔斯坦度规都没有失灵。

这是否意味着爱因斯坦-罗森桥是稳定的？不完全是。广义相对论只告诉我们引力的行为，而没有描述其他自然力的行为。例如，热力学理论（热与能量之间如何相互作用）就告诉我们，白洞是不稳定的。如果物理学家试图用真实物质在真实宇宙中制造一个黑洞和白洞的结合，从其他数学方法可知，这种结合的能量密度会使一切分崩离析。

当然，科伊兰的研究结果仍然很有趣，因为他指出虫洞并不像原先理论预测的那样危险，而且在广义相对论的框架下，完全可能存在通过虫洞隧道的稳定路径。

该研究论文题为"Infall time in the Eddington–Finkelstein metric, with application to Einstein–Rosen bridges"，已发表在《现代物理学杂志D》期刊上。

前瞻经济学人APP资讯组

参考资料：https://www.worldscientific.com/doi/10.1142/S0218271821501066