虫洞|新理论认为虫洞可能是时空稳定的捷径黑洞|广义相对论|白洞

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一个疯狂的新理论表明，虫洞或黑洞之间的门户可能是稳定的。这些发现与早先的预测相矛盾，即这些假设的穿越时空的捷径会立即崩溃。
之所以发生巨变，是因为用于描述此类虫洞的相对论数学中的微小差异最终会极大地改变我们对它们行为方式的整体看法。
【虫洞|新理论认为虫洞可能是时空稳定的捷径】度规游戏
首先，关于广义相对论如何运作的一些背景。相对论就像一台机器，放入某些物体 - 例如，一团或一组粒子——机器会吐出该集合在引力作用下随时间推移的表现。广义相对论中的一切都基于空间和时间的运动：物体从特定的物理坐标开始，它们四处移动，最后到达其他坐标。
虽然广义相对论的规则是固定的，但理论本身提供了很大的自由来用数学方式描述这些坐标。物理学家将这些不同的描述称为“度规” 。将该指标视为描述如何在感恩节到达祖母家的不同方式。这可能是街道方向、基于卫星的纬度和经度，或在餐巾纸上潦草地写下的地标。在每种情况下，您的度规都不同，但无论您选择哪种度规，最终都会大获全胜。
同样，物理学家可以使用不同的度规来描述相同的情况，有时一个度规比另一个更有帮助——类似于从街道方向开始，但切换到餐巾纸以仔细检查你是否在正确的地标.
扩展的黑洞
当谈到黑洞和虫洞时，有一些潜在的度规。最受欢迎的是施瓦茨席尔德度规(Schwarzschild metric) ，它是第一次发现黑洞的地方。但是施瓦茨席尔德度规包含一些时髦的数学。该度规在距黑洞的特定距离处表现不正常，该距离今天称为史瓦西半径或事件视界。
而“行为不端” ，我们的意思是度规完全崩溃，它无法再区分空间和时间的不同点。
但是还有另一个度规，称为 Eddington-Finkelstein 度规，它确实描述了粒子到达事件视界时会发生什么：它们直接穿过并落入黑洞，再也不会被看到。
这一切与虫洞有什么关系？构建虫洞的最简单方法是用黑洞的镜像“扩展”黑洞的概念，即白洞。这个想法是由阿尔伯特爱因斯坦和内森罗森首先提出的，因此虫洞有时被称为“爱因斯坦-罗森桥” 。
虽然黑洞从不让任何东西出去，但白洞从不让任何东西进来。要制造虫洞，你只需要把一个黑洞和一个白洞连接起来，加入它们的奇点（黑洞中心的无限密度点）。这创造了一条穿越时空的隧道。
结果？一个行为异常的隧道。
一条窄路
一旦理论上的虫洞存在，那么问如果有人真的试图穿过它会发生什么是完全合理的。这就是广义相对论的用武之地：鉴于这种（非常有趣的）情况，粒子的行为如何？
标准答案是虫洞是糟糕的。白洞本身是不稳定的（甚至可能不存在），虫洞内的极端力量迫使虫洞本身在形成时像橡皮筋一样伸展和折断。
如果你尝试发送一些东西呢？好吧，祝你好运。
但是爱因斯坦和罗森用通常的施瓦茨席尔德度规构建了他们的虫洞，并且大多数对虫洞的分析都使用相同的度规。因此，法国里昂高等师范学院的物理学家帕斯卡·柯伊兰（ Pascal Koiran ）尝试了其他方法：改用 Eddington-Finkelstein 度规。他的论文于 10 月在预印本数据库 arXiv 中进行了描述，计划发表在即将出版的《现代物理学杂志 D》上。
柯伊兰发现通过使用 Eddington-Finkelstein 度规，他可以更轻松地追踪粒子通过假设的虫洞的路径。他发现粒子可以在有限的时间内穿过事件视界，进入虫洞隧道并从另一侧逃逸。Eddington-Finkelstein 度规在该轨迹的任何一点都没有出现错误行为。
这是否意味着爱因斯坦-罗森桥是稳定的？不完全的。
广义相对论只告诉我们引力的行为，而不是其他自然力。例如，热力学是关于热和能量如何作用的理论，它告诉我们白洞是不稳定的。如果物理学家试图使用真实材料在真实宇宙中制造黑洞-白洞组合，其他数学表明能量密度会分裂一切。