超級黑洞(圖片提供：NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al., MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. and ESO/WFI)
新浪環(huán)球地理訊，據(jù)美國國家地理網(wǎng)站報道，美國物理學(xué)家表示，我們的宇宙就像是俄羅斯套娃的一部分，可能棲身于一個黑洞內(nèi)，而這個黑洞本身又是一個更大宇宙的一部分。反過來，迄今在宇宙中發(fā)現(xiàn)的所有黑洞??從微小黑洞到超大質(zhì)量黑洞??可能都是通向其他世界的通道。
黑洞是宇宙間的通道
根據(jù)一個離奇古怪的新理論，黑洞其實是宇宙間的通道??一種蟲洞。從理論上講，蟲洞是連結(jié)白洞和黑洞的多維空間隧道，無處不在，但轉(zhuǎn)瞬即逝。這種理論認(rèn)為，黑洞吸收的物質(zhì)沒有如預(yù)測的那般被破壞成一個點，而是在黑洞的另一端噴涌出一個“白洞”。所謂白洞是廣義相對論預(yù)言的一種與黑洞相反的特殊天體。
美國印第安納大學(xué)物理學(xué)家尼克蒂姆-波普拉維斯基(NikodemPoplawski)日前在《物理快報B輯》上發(fā)表了一篇論文，文中提出了一種新的數(shù)學(xué)模型，用以描述墜入黑洞物質(zhì)的螺旋運動。按照波普拉維斯基得出的方程式，這種蟲洞是“時空奇點”的切實可行的替代物，著名物理學(xué)家阿爾伯特-愛因斯坦預(yù)測“時空奇點”存在于黑洞的中心。
根據(jù)愛因斯坦廣義相對論方程式，奇點形成于特定區(qū)域內(nèi)物質(zhì)過于稠密的時候，所以，這種事情可能會發(fā)生于黑洞的超密度中心。愛因斯坦的理論認(rèn)為，奇點不占用任何空間，密度無限大，溫度無限高??這一概念得到了大量間接證據(jù)的支持，可由于聽上去離奇古怪，使得許多科學(xué)家難以接受。
如果波普拉維斯基的理論最終被證明是正確的，這些科學(xué)家可能會改變他們的立場。根據(jù)新的數(shù)學(xué)模型，黑洞吸收并看似破壞的物質(zhì)實際上被驅(qū)逐出去，成為另一世界中星系、恒星和行星的基礎(chǔ)物質(zhì)。波普拉維斯基表示，黑洞為蟲洞的概念或能解釋現(xiàn)代宇宙學(xué)的某些謎團。例如，宇宙大爆炸理論認(rèn)為，宇宙是以奇點為起點開始演變的。
諸多謎團或迎刃而解
不過，這種奇點是如何在大爆炸后的第一時間形成的，科學(xué)家對此沒有一個合理的解釋。波普拉維斯基指出，如果我們的宇宙誕生于“白洞”而非奇點，“將會解決黑洞奇點這道難題，而大爆炸奇點也將迎刃而解�！绷硗�，蟲洞或許還能解釋伽瑪射線爆發(fā)的成因。伽瑪射線爆發(fā)是宇宙中強度第二大的爆炸，僅次于宇宙大爆炸。
伽瑪射線爆發(fā)發(fā)生于已知宇宙的邊緣，似乎與遙遠(yuǎn)星系中的超新星(即恒星爆炸)存在聯(lián)系，但準(zhǔn)確來源還是一個謎。波普拉維斯基認(rèn)為，伽瑪射線爆發(fā)可能是另外一個宇宙在釋放物質(zhì)，這些物質(zhì)也許通過那些星系中心的超大質(zhì)量黑洞逃到我們的宇宙，雖然尚不清楚整個過程是如何發(fā)生的。
波普拉維斯基說：“這個概念有點兒瘋狂，但結(jié)果誰又知道呢？”目前至少有一種辦法可以驗證波普拉維斯基理論是否正確：宇宙中的一些黑洞旋轉(zhuǎn)，如果我們的宇宙誕生于一個同樣旋轉(zhuǎn)的黑洞，那么宇宙應(yīng)該“繼承”了這個“母宇宙”的旋轉(zhuǎn)特性。據(jù)波普拉維斯基介紹，如果未來的實驗證明宇宙以其偏愛的方向旋轉(zhuǎn)，這將是支持他的蟲洞理論的間接證據(jù)。
物理學(xué)家表示，蟲洞理論或許還有助于解釋宇宙某些特征源于理論預(yù)測的原因。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物理學(xué)模型，在大爆炸以后，宇宙的彎曲度應(yīng)該隨時間增加，所以在137億年過后，我們應(yīng)該處于一個封閉、球形宇宙的表面。然而，大量觀測數(shù)據(jù)表明，宇宙四面八方都是扁平的。此外，來自早期宇宙的光線數(shù)據(jù)表明，在大爆炸剛發(fā)生后，宇宙中一切物質(zhì)的溫度都大體相同。
這意味著，我們在宇宙相反水平線看到的最遙遠(yuǎn)天體曾經(jīng)距離我們的宇宙非常近，以致相互作用，達到均衡，就如同封閉密室中的氣體分子一樣。觀測結(jié)果之所以再度與科學(xué)家的預(yù)測不相符，是因為在已知宇宙中，距離最遠(yuǎn)的天體相隔如此遙遠(yuǎn)，以致以光速在兩者之間旅行所花的時間超過了宇宙的年齡。為說明這種差異，天文學(xué)家提出了膨脹概念。膨脹理論認(rèn)為，在宇宙形成后不久，它經(jīng)歷了一個快速成長期，在此期間，太空本身以快于光速的速度膨脹。
“外來物質(zhì)”誘發(fā)宇宙膨脹
膨脹在瞬間將宇宙從不到一個原子大，迅速拉伸至是原來大小的天文數(shù)字比例。宇宙因此顯得扁平，因為從我們的角度看，我們所處的球體無比龐大??正如對于站在一望無際田野上的人來說，球狀地球看上去扁平的。膨脹理論還能解釋如今相距遙遠(yuǎn)的兩個天體，在過去距離非常之近，足以相互作用的原因。
但是，假設(shè)膨脹理論是正確的，天文學(xué)家總難以解釋清楚引起宇宙膨脹的原因。正是在這種背景下，新蟲洞理論誕生了。據(jù)波普拉維斯基介紹，一些膨脹理論之所以宣稱宇宙膨脹是由“外來物質(zhì)”引起的??這種科學(xué)家假設(shè)的物質(zhì)不同于正常物質(zhì)，一定程度上是因為“外來物質(zhì)”被排斥而非被引力所吸引。
基于他的方程式，波普拉維斯基認(rèn)為這種外來物質(zhì)可能形成于第一批超大質(zhì)量恒星崩潰變成蟲洞的時候。他說：“形成蟲洞的外來物質(zhì)和引發(fā)宇宙膨脹的外來物質(zhì)之間可能存在某種關(guān)系�！睂嶋H上，波普拉維斯基并不是科學(xué)界提出其他宇宙存在于黑洞內(nèi)的第一人。美國亞利桑那州立大學(xué)理論物理學(xué)家達蒙-伊森(DamienEasson)在以前的研究中也做出了這種猜測。
他沒有參與波普拉維斯基的最新研究。伊森在談到波普拉維斯基的方程式時說：“這一理論新鮮之處在于提出廣義相對論中的蟲洞解決方案，即蟲洞充當(dāng)了外部黑洞通向內(nèi)部新宇宙的通道。在我們的研究中，我們只是提出這種方案可能會存在，但波普拉維斯基發(fā)現(xiàn)了真正的解決方案�！�
新理論未解決根本問題
盡管如此，伊森在一封電子郵件中稱，蟲洞理論依舊存在諸多疑問：“這一構(gòu)想可能嗎？可能。這種假設(shè)可能嗎？這我不清楚。但它肯定是令人感興趣的理論�！币辽赋�，量子引力(研究亞原子水平下的引力)的未來發(fā)展或能精進這些方程式，支持或反駁波普拉維斯基的理論。
美國加州大學(xué)戴維斯分校物理學(xué)家安德烈斯-阿爾布雷希特(AndreasAlbrecht)表示，總體而言，蟲洞理論令人很感興趣，但在解釋宇宙起源問題上難稱突破。阿爾布雷希特也沒有參與波普拉維斯基的研究。他認(rèn)為，蟲洞理論認(rèn)為我們的宇宙形成于“母宇宙”噴射的物質(zhì)，這只是將該創(chuàng)世事件過渡到另一個世界。換句話說，該理論未能說明“母宇宙”是如何形成的，以及它為何具有那些特性??即我們宇宙繼承的特性。
他說：“我們正嘗試解決一些確實緊迫的問題，目前尚不清楚這些問題是否能提供一個解決之策�！卑柌祭紫Ｌ夭⑽从X得蟲洞理論比黑洞奇點理論離奇，他警告人們不對新理論展開深究，因為它聽上去還有些道理。阿爾布雷希特說：“在這個領(lǐng)域，人們提出的任何問題都十分離奇。你不能說不離奇的概念會贏得勝利，因為大千世界無奇不有�！�
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