量子糾纏讓蟲洞從科幻走向現實

長久以來，人們都無法確定蟲洞是否真實存在。不過近幾年的一些研究表明，蟲洞確實是可能存在的。而且，利用物理學理論便可以構造出微型蟲洞。

在黑洞一詞還未誕生之時，物理學家并不知道這種奇怪的天體是否真的存在。不過隨著研究的深入，越來越多的證據表明黑洞確實是真實存在的天體，甚至就存在于我們生活的銀河系中。

如今，廣義相對論中所預言的另一種奇怪天體——蟲洞的存在仍然難以斷定。如果蟲洞真的存在于我們的宇宙中，人類是否可以利用它們暢游宇宙？

尋找蟲洞之旅有兩大難題

早在1935年，就有人預言了蟲洞的存在。但是隨后的研究似乎指向了不同的答案——蟲洞不太可能存在。然而，一些最新的研究為證實蟲洞的產生提供了線索，而且這一過程可能比物理學家長期以來所設想的要簡單得多。

蟲洞的概念最早由物理學家阿爾伯特·愛因斯坦和內森·羅森提出。愛因斯坦和羅森發現，至少在理論上，黑洞的表面可能成為連接另一片空間的橋梁。后續的研究工作拓展了這一想法，但是卻遇到了兩個始終無法克服的難題：蟲洞十分脆弱和微小，這就導致了蟲洞很難被發現且很難被人類所利用。根據廣義相對論，任何普通物質穿過蟲洞的引力作用都會牽拉并關閉這一隧道。因此，形成穩定的蟲洞需要某種額外的物質，以保持蟲洞持續、穩定地開放，研究人員將其稱為“奇異”物質。

此外，科學家研究發現，蟲洞的形成過程依賴于一種特殊效應，這種效應使得宏觀世界的旅行者無法進入蟲洞。因此，研究蟲洞的難點在于生成蟲洞的過程和穩定蟲洞的“奇異”物質不能偏離人們所熟悉的物理學理論太遠。

迄今為止，科學家只能根據物理學理論構想出微觀尺度的蟲洞。要想“制造”出更大的蟲洞，似乎還需要一種既特殊又穩定的過程或物質。

糾纏態的特殊性質帶來突破性進展

2017年，蟲洞研究取得了突破性進展，美國哈佛大學的高蘋、丹尼爾·賈弗里斯和新澤西州普林斯頓高等研究院的阿倫·沃爾發現了一種利用量子糾纏來實現可持續開放蟲洞的方法。

糾纏態的特殊性質使其可以提供維持蟲洞穩定性所需的物質。而由于“糾纏”是量子物理學的標準特征，因此這一狀態相對來說比較容易產生。雖然這種方法有助于穩定蟲洞，但它仍然只能產生微小的蟲洞。不過，這一研究啟發了一系列后續研究工作，科學家可以利用這種“糾纏”來研究不同類型的物質，找到更大、更古老的黑洞。

英國杜倫大學物理學家伊克巴爾和他在英國杜倫大學的同事西蒙·羅斯在一項研究中提出了一種更加容易的方法制造蟲洞——利用高—賈弗里斯—沃爾方法制造出一個大型蟲洞。

他們的研究從理論上展示了黑洞周圍磁場的特殊擾亂可以產生穩定的蟲洞。遺憾的是，這一理論仍然只能生成微觀的蟲洞，而且伊克巴爾認為，這項研究幾乎不可能在現實中實現。

美國普林斯頓高等研究院的物理學家胡安·馬爾達西那曾于2013年指出，蟲洞和量子糾纏之間存在聯系，他和普林斯頓大學的阿列克謝·米列欣發現了一種可以產生大型蟲洞的方法。

不過，這種方法的難點在于，充斥于宇宙中的暗物質，必須要表現出一種特定的行為，且這種行為在我們生存的宇宙中不太可能出現。

蟲洞研究的熱潮還未退去。雖然目前科學家還不能制造出滿足人類穿越夢想的蟲洞，但相關研究確實取得了一些成果。“通過研究，我們了解到，實際上利用簡單的量子效應便可以制造能保持開放的蟲洞。”美國布蘭迪斯大學的物理學家、蟲洞研究者布里安娜·格拉多—懷特說，“長期以來我們認為不可能存在的東西，最新研究結果卻表明它確實可能存在。”