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人民日报科技大观:“虫洞”假设的意义

韩秉宸

2015年03月20日08:31    来源:人民网-人民日报    手机看新闻

  去年热映的美国科幻电影《星际穿越》,让“时空旅行”和“虫洞”等一些看似遥不可及的科学术语,成了普通人津津乐道的热门话题。日前,意大利的里雅斯特(的里雅斯特为意大利地名)国际高等研究院在《物理年鉴》上刊发论文称,利用最新的理论和论据进行研究时可以假设,我们所处的银河系可能是一个巨大的“虫洞”。

  “虫洞”的概念最早于1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆提出,并于上世纪30年代由爱因斯坦及纳森·罗森加以完善,因此,“虫洞”又被称作“爱因斯坦—罗森桥”。一般情况下,人们口中的“虫洞”是“时空虫洞”的简称,它被认为是宇宙中可能存在的“捷径”,物体通过这条捷径可以在瞬间进行时空转移。但爱因斯坦本人并不认为“虫洞”是客观存在的,所以,“虫洞”在后来的几十年中,都被认为只是个“数学伎俩”。

  1963年,新西兰数学家罗伊·克尔提出假设,使得“虫洞”的存在重新获得了理论支持。和人类一样,恒星也会经历生老病死的过程,克尔认为,如果恒星在接近死亡时能够保持旋转,就会形成我们在电影中看到的“动态黑洞”。当我们像电影中那样沿着旋转轴心将物体发射进入后,若是能够突破黑洞中心的重力场极限,就会进入所谓的“镜像宇宙”。《星际穿越》中的宇航员库珀在黑洞中所处的“超维度”空间,其实就可以被看作是对“镜像宇宙”的一种解读。从宇宙进入“镜像宇宙”,本身就是一次“时空穿越”。

  “银河系虫洞说”源自在暗物质研究上取得的突破。暗物质是指不与电磁力产生作用、无法通过电磁波的观测进行研究的物质。与“虫洞”不同的是,人们已经通过引力效应证实了宇宙中有大量暗物质存在。的里雅斯特国际高等研究院课题组在2013年绘制了一份非常详细的银河系暗物质分布图,将其与最新研究得出的宇宙大爆炸模型结合后,发现银河系中不仅具备存在“虫洞”的条件,甚至整个银河系都可能是个巨大的“虫洞”。

  按照意大利天体物理学家保罗·萨鲁奇等人建立的理论模型来看,这样的假设确实有可能得到证实,而其更大的意义在于,它将促使科学家对暗物质研究进行“更为准确的重新思考”:暗物质是否就是“另一个维度”的存在?或者,它本身就是一个星际交通的运输系统?

  “虫洞说”目前仍是一种假设,但科学的进步离不开大胆的假设。人们一度认为物质的最小组成单位是原子,后来又发现了中子和质子。同样,长久以来,人类也曾认为宇宙是由物质构成的,但暗物质的存在推翻了这一结论。科学假设的意义,就在于摆脱现有束缚,通过不断地自我否定和怀疑,推进人类对宇宙的了解和自身的进步。正如萨鲁奇所言:“在任何情况下,我们都需要问自己,那到底是什么?”

  


  《 人民日报 》( 2015年03月20日 22 版)

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(责编:董晓伟、文松辉)




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