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原创黑洞已被证实，空间结构破裂会产生虫洞，但宇宙中真的有虫洞吗？

来源：爱乐趣网时间：2020年05月25日 05:35

原标题：黑洞已被证实，空间结构破裂会产生虫洞，但宇宙中真的有虫洞吗？

宇宙中有虫洞吗？我想到目前为止谁也不能回答这个问题。如果真的存在虫洞，虫洞到底是微观的？还是可能在宇宙中的一个巨大区域展开？谁也说不清。关于虫洞理论目前还仅是一个猜想，物理学家们认为，评价虫洞是真是假，基本的一点取决于空间结构是否有可能破裂。我们知道，虫洞的概念其实和黑洞的概念一样，都是来自于爱因斯坦广义相对论方程的数学解。最初当卡尔·史瓦西用爱因斯坦方程解大质量恒星的归宿时预言了黑洞的存在，但爱因斯坦认为黑洞太离奇了，不可能在自然界中存在。

当物理学家们深入研究黑洞时，又发现了存在“虫洞”的可能性，认为虫洞就存在于黑洞的中心。但很显然，爱因斯坦在一开始也是不接受这个观点的。如今爱因斯坦虽已逝去，但黑洞却得到了证实，那么黑洞的例子可以为虫洞的存在提供佐证吗？关于黑洞，科学家知道的一点是，空间结构在黑洞的中心延伸到了极限，黑洞巨大的引力场导致了极端的空间卷曲。如今有很多实验证据证明黑洞是真实存在的，所以关于在黑洞的中心到底发生了什么事情，这个问题是科学的，而绝不是猜想。

那么在黑洞的中心，空间有可能不仅仅只是被极端的扭曲，还存在会发生破裂的可能从而产生虫洞吗？物理学家们现在明确了一点：广义相对论在黑洞中心那样的极端条件之下是不成立的。而在广义相对论看来，空间结构不可能破裂。这是因为，广义相对论是牢牢植根于黎曼几何，黎曼几何是分析空间相邻位置距离关系的扭曲的一个数学框架。为了使距离关系有意义，基本的数学形式要求空间背景是连续的、平滑的，这是一个具有严格数学定义的概念。换句话说，空间结构可以有褶皱，但要平滑过渡，不可以有“洞”或者撕裂。

然而有想象力的物理学家并没有被广义相对论的思想禁锢，多年来他们一直在思考，也许某个能超越爱因斯坦经典理论并融合粒子物理学的新的物理学体系，能够在黑洞中心极端条件之下依然有效，从而证明空间结构可能出现破裂，并会在特定条件下重新“黏合”。1987年，数学家丘成桐和他的学生田刚（丘成桐和田刚已闹翻）做了一次有趣的数学分析，他们发现，一定的卡-丘空间形态可以通过一些数学步骤变化成其他形态——空间表面破裂，生成孔，然后又可以通过数学形式将孔“缝合”起来。

简单地说，这证明了一点，那就是：空间破裂、破裂后再被“黏合”这个过程在数学上是成立的，是允许存在的。从数学的观点看，“丘-田”过程的意义在于提供了一个从已知卡-丘空间生成新空间的途径。于是，该证明过程隐藏的潜力被弦理论家们发现，并进一步被应用到弦理论中，六维卡-丘空间破裂，其实也就意味着能够从破裂处进入其他的维度，也即可以通过虫洞进入不同的维度。

爱因斯坦的广义相对论并不完美，这是当前物理学界的共识。也许，空间结构真的与爱因斯坦的想象不同，它可能破裂并在特定条件下重新黏合，而虫洞就如同一扇通往不同维度的大门，可以打开，也可以关闭。尽管现在的弦理论还不能让人信服，但随着弦理论的发展，一旦广义相对论与量子力学能完美融合在一起，未来人们对宇宙的认识将会被彻底颠覆！

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