圖片來源：NASA插圖
丹佛 - 研究人員已經開發出一種新的，難以形容的危險且極其緩慢的穿越宇宙的方法。它涉及蟲洞，連接可能不存在的特殊黑洞。它可以解釋當物理學家將信息從一個點傳送到另一個點時 - 從傳送的信息點的角度來看，實際上會發生什麼。
哈佛大學物理學家Daniel Jafferis在4月13日的美國物理學會會議上的演講中描述了這種方法。他告訴他的集合同事，這種方法涉及兩個被糾纏的黑洞，以便它們在空間和時間上相互連接。
什麼是蟲洞？
他們的想法解決了一個長期存在的問題：當某物進入蟲洞時，它需要負能量才能從另一側進入。 （在正常情況下，蟲洞出口處的時空形狀使其無法通過。但理論上，具有負能量的物質可以克服這一障礙。）但重力和時空物理學中沒有任何東西 - 描述蟲洞的物理學 - 允許那些負能量脈衝。所以蟲洞不可能真正通過。
“這只是太空中的一種聯繫，但是，如果你試圖通過它，它會崩潰得太快，所以你無法通過它，”Jafferis在談話後告訴Live Science。
這種較老的蟲洞模型可以追溯到Albert Einstein和Nathan Rosen在1935年發表在物理評論中的論文。這兩位物理學家意識到，在某些情況下，相對論將決定時空曲線如此極端以至於某種隧道（或“橋”）將形成連接兩個單獨的點。
物理學家寫這篇論文的部分原因是為了排除宇宙中黑洞的可能性。但是幾十年以後，隨著物理學家逐漸意識到黑洞確實存在，蟲洞的標準圖像變成了一個隧道，兩個開口就像黑洞一樣。然而，根據這個想法，諸如隧道可能永遠不會在宇宙中自然存在，並且如果它確實存在將在任何通過它之前消失。在20世紀80年代，物理學家基普·索恩（Kip Thorne）寫道，如果施加某種負能量來保持蟲洞打開，有些東西可以通過這個蟲洞。
量子糾纏
賈弗里斯與哈佛大學的物理學家高平和斯坦福大學的物理學家阿隆沃爾一起開發出一種方法來應用一種負能量，這種負能量依賴於一個非常不同的物理學領域的想法，稱為糾纏。
糾纏來自量子力學，而不是相對論。早在1935年，阿爾伯特·愛因斯坦，鮑里斯·波多爾斯基和內森·羅森在物理評論中發表了另一篇論文，表明在量子力學的規則下，粒子可以彼此“相關”，這樣一個粒子的行為就會直接影響另一個粒子的行為。
愛因斯坦，波多爾斯基和羅森認為這證明了他們的量子力學思想存在問題，因為它會使信息的移動速度超過兩個粒子之間的光速。現在，物理學家知道糾纏是真實的，量子隱形傳態幾乎是物理研究的常規部分。
這是量子隱形傳態如何工作：糾纏兩個光粒子A和B.然後，給你的朋友B進入另一個房間。接下來，用光子A撞擊第三個光子C.它纏繞A和C，並打破A和B之間的糾纏。然後你可以測量A和C的組合狀態 - 這與A的原始狀態不同， B或C - 並將組合粒子的結果傳達給下一個房間的朋友。
在不知道B的狀態的情況下，您的朋友可以使用該有限的信息來操縱B來生成在過程開始時C的狀態。如果她測量B，她將學習C的原始狀態，沒有人告訴她。關於粒子C的信息在功能上從一個房間傳送到下一個房間。
這很有用，因為它可以作為一種不可破解的代碼，用於從一個點向另一個點發送消息。
糾纏不僅僅是個別粒子的屬性。較大的物體也會纏繞在一起，儘管它們之間的完美糾纏要困難得多。
糾纏的黑洞可以運送你
Jafferis說，早在1935年，撰寫這些論文的物理學家就沒有發現蟲洞和糾纏有關。但在2013年，物理學家Juan Maldacena和Leonard Susskind在物理學進展雜誌上發表了一篇論文，將這兩個觀點聯繫起來。他們認為，兩個完全糾纏在一起的黑洞將充當它們在太空中兩點之間的蟲洞。他們稱之為“ER = EPR”，因為它將愛因斯坦 - 羅森論文與愛因斯坦 - 波多爾斯基 - 羅森論文聯繫起來。
當被問及宇宙中是否真的存在兩個完全糾纏的黑洞時，賈弗里斯說：“不，不，當然不是。”
並非這種情況在身體上是不可能的。對於我們凌亂的宇宙來說，它太精確和巨大。產生兩個完美糾纏的黑洞就像贏得彩票一樣，只有數十億次的可能性。
如果它們確實存在，他說，當第三個物體與其中一個物體相互作用時，它們就會失去完美的相關性。
但是，如果不知何故，這樣的一對在某個地方存在，那麼Jafferis，Gao和Wall的方法可能會起作用。
他們的方法首次發表在2017年12月的“高能物理學雜誌”上，如下所示：將你的朋友扔進一個糾纏的黑洞中。然後，測量從黑洞出來的所謂霍金輻射，它編碼有關黑洞狀態的一些信息。然後，將該信息傳遞到第二個黑洞並用它來操縱第二個黑洞。 （這可以簡單到將第一個黑洞中的一堆霍金輻射傾倒到第二個黑洞中。）理論上，你的朋友應該完全按照進入第一個黑洞的方式彈出第二個黑洞。
從他的角度來看，賈弗里斯說，她會潛入蟲洞。當她接近脖子上的奇點時，她會經歷一股負能量的“脈衝”，這會推動她走出另一邊。
Jafferis說，這種方法並不是特別有用，因為它總是慢於物理移動兩個黑洞之間的距離。但它確實暗示了宇宙的一些東西。
Jafferis說，從糾纏粒子之間傳遞的一些信息的角度來看，可能會發生類似的事情。他說，在單個量子物體的規模上，談論產生蟲洞的時空彎曲並沒有多大意義。但是在混合中需要更多的粒子來進行稍微複雜的量子隱形傳輸，突然間蟲洞模型很有意義。他說，這裡有強有力的證據證明這兩種現象有關。
他說，這也強烈暗示，丟失到黑洞的信息可能會在有朝一日可能被收回的某個地方。
如果你明天陷入黑洞，他說，所有希望都不會丟失。一個足夠先進的文明可能能夠在宇宙周圍放大，收集從黑洞中發出的所有霍金輻射，因為它在長時間內緩慢蒸發，並將這些輻射壓縮成一個新的黑洞，與原始時間糾纏在一起。一旦出現新的黑洞，就有可能從中找回你。
Jafferis說，這種在黑洞之間移動的方法的理論研究正在進行中。但目標更多的是理解基礎物理而不是執行黑洞救援。所以，也許最好不要冒險。
