最新研究显示“穿越时空”的虫洞概念或并不存在,时间双向流动成“黑洞信息悖论”新解

来源:IT之家2026年01月16日 10:35

尽管当下已有大量科幻电影、小说、游戏将“虫洞”描绘为描绘成穿越时空的隧道,但最新研究显示,穿越时空的“虫洞”概念或许根本并不存在。

回顾历史,1935 年阿尔伯特 · 爱因斯坦与内森 · 罗森在研究强引力环境中粒子行为时,引入了一种被称为“桥(爱因斯坦 — 罗森桥)”的数学结构,用来连接两个完全对称的时空副本。这一构想的初衷,并不是为穿越时空提供一种理论假设,而是为了在广义相对论与量子物理之间维持理论上的一致性。

将“爱因斯坦 — 罗森桥”视为穿越时空“虫洞”的想法,其实是最近几十年后才逐渐形成的,尤其是在上世纪 80 年代末,一些理论研究开始设想是否能够从时空的一侧穿越到另一侧。但这些研究同时也清楚地指出,在广义相对论框架内,这样的穿越是不可能实现的:桥结构会在光速都无法通过的时间尺度内迅速“收缩”,因此根本无法通行。换言之,“爱因斯坦 — 罗森桥”是不稳定且不可观测的数学结构,而不是现实中真正客观存在的“通道”。

综合 Phys.org,近期发表在《经典与量子引力(Classical and Quantum Gravity)》期刊上的一项最新研究指出,爱因斯坦和罗森当年真正试图解决的,并不是空间旅行的问题,而是量子场在弯曲时空中的行为方式。

若回到爱因斯坦与罗森最初关注的问题,这种“桥”所指向的并非空间捷径,而是一种更奇特的物理含义。研究团队认为,爱因斯坦 — 罗森桥本质上可以被理解为时空中的一面“镜子”,它连接的是两个微观层面上方向相反的时间箭头。

在新的研究框架中,科学家引入了“时间的双箭头”概念。物理学中最基本的定律,大多并不区分过去与未来,也不区分左右方向;即便在方程中反转时间或空间,这些定律依然成立。如果认真对待这种对称性,“爱因斯坦 — 罗森桥”实际上是量子态的两个互补组成部分:一个时间向前流动,另一个则从镜像位置向后流动。

在微观层面,这种“桥”结构意味着信息可以跨越我们所理解的事件视界。信息并未消失,而是沿着相反的时间方向继续演化。这一观点为霍金 1974 年提出的“黑洞信息悖论”提供了一种自然的解释。也就是黑洞吸收的信息并未丢失,“只是离开了我们所经历的时间方向,并在镜像时间中继续存在,从而在不引入新奇物理的前提下,保留了理论的完整性与因果性”。

进一步推演,这一框架甚至暗示了更深远的可能性:所谓的“宇宙大爆炸”也许并非宇宙的绝对起点,而是一场量子“反弹”,连接着两个时间方向相反的宇宙演化阶段。在这种设想中,黑洞不仅连接时间方向,甚至可能连接不同的宇宙纪元。我们所处的宇宙,或许正是另一个“母宇宙”中黑洞内部形成的结果。若这一图景成立,一些来自反弹之前阶段的遗迹,例如小型黑洞,可能穿越“母宇宙”并出现我们所知的宇宙中。

在这种视角下,真正的“桥”是时间上的,而非空间上的;“宇宙大爆炸”也不再是“一切的起点”,而更像是一个过程。在微观世界和一个可反弹的宇宙中,时间本身可能是双向流动的。

【责任编辑:王弘晢】

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