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穿越时空？我国科学家找到构造“类虫洞”的新思路( 二 )


该项研究成果得到诺贝尔奖得主美国加州理工Kip Thorne教授极高评价，美国《纽约时报》以“如何穿越虫洞”为题进行大幅报道。
目前还不能保证这种“类虫洞”结构的稳定性
如何穿越虫洞？近一百年来，虫洞以其独特的魅力吸引着无数科学家投身到穿越时空的探索中。
穿越时空？我国科学家找到构造“类虫洞”的新思路
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戴德昌告诉采访人员，一方面，深空探测的技术一直在升级迭代；另一方面，相关理论也在不断求新求变。但穿越虫洞一直是一个遥不可及的梦想。
“虽然人们很早就从理论上证明了虫洞的存在，但当前主流的理论却认为虫洞无法用作星际穿越。”扬州大学引力与宇宙学研究中心王元君教授说。
王元君介绍，在广义相对论中，虫洞极度弯曲，无法稳定存在，需要负能量支撑。而根据目前的理论，在宏观尺度上是无法制造出负能量的。
2013年，斯坦福大学教授萨斯坎德共同提出了ER=EPR猜想，并认为量子纠缠可能和虫洞有关系，即虫洞就是这一对黑洞的量子纠缠。
另外，理论认为真空量子扰动可能会提供局部负能量，进而形成微观虫洞，但是其相关机理和形成机制，目前还无法应用到宏观领域。
但令人惊喜的是，当前，戴德昌团队最新的的研究带来了新的转机和方向。
“我们团队首次在‘膜宇宙’模型的基础下研究‘虫洞’结构生成机制。”戴德昌说，所谓“膜宇宙”指的是科学家们认为我们的宇宙是在更高维时空中的一片膜。物质在膜上的距离可能很远，但是在高维空间中却很近。
“物质和物质间的引力作用可以抵抗膜的张力并造成膜变形，最后两个物质吸附在一起并把膜连结在一起。”戴德昌说。
“如果膜没有反弹回去，就会形成一个新的拓扑结构。”戴德昌说，物质可以通过这个结构直接来到远处。这样的效应很像虫洞。因此我们称之为“类虫洞”结构。
为了验证这种“脑洞大开”的想法，戴德昌团队又展开了大量理论计算探究“类虫洞”的形成条件。
戴德昌介绍，他和团队人员选择两个都是太阳质量的物体，计算了两个膜（平行宇宙）之间合理的张力值和距离大小。
研究发现，两个宇宙形成“类虫洞”的条件，取决于“膜”的张力条件。极端条件下，如果张力为零，任何两个质量不为零的物体都可能形成虫洞结构。
戴德昌团队研究还发现，在一定的膜张力下形成“类虫洞”，如果这两个大质量物体是黑洞的话，那么他们即便形成虫洞也无法通过，因为物质无法穿过黑洞视界。
“如果两个大质量物体是中子星或者其他不存在视界的物体，那么理论上这个虫洞是可通过的。”戴德昌说。
穿越时空？我国科学家找到构造“类虫洞”的新思路
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因而，戴德昌团队首次从物理学角度证明了宏观领域穿越虫洞的可能性。此外，团队还采用膜的张力来替代负能量所扮演的角色。
“因此，我们团队的设想中是不需要额外的负能量来制造虫洞。这为构建虫洞提供了一个全新的思路。”戴德昌说。
“但目前还不能保证这种‘类虫洞’结构的稳定性。”戴德昌说，虫洞很可能分裂成一堆碎片来使自己的能量最小化。
戴德昌最后介绍，为了验证这个想法，他们仍需要对稳定性进行全面分析，这也是团队未来进一步重点研究方向。（文中图片由受访者提供）
编辑：刘义阳

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