我们银河系中心的黑洞有可能实际上是一个虫洞

科幻小说家喜欢虫洞，因为它们使不可能成为可能，将原本无法到达的地方连接在一起。进入虫洞，它会把你吐到另一个地方——通常是方便情节发展的地方。无论这些奇异的黑洞亲戚在现实中存在的可能性有多小，它们往往因同样的原因而吸引着物理学家。最近，一些物理学家花时间思考这种宇宙捷径在现实生活中会是什么样子，甚至提出在我们银河系的中心可能就有一个这样的虫洞。

确认虫洞存在的最可靠方法是直接探测黑洞，看看它是否隐藏着通往其他地方的桥梁，但人类可能永远没有这样的机会。即便如此，研究人员可以排除一些地球上最明显的情景。例如，如果位于银河系中心的巨型黑洞更像是一扇门而不是死胡同，天文学家就可以找出另一边的某种东西。黑洞研究人员多年来一直在追踪围绕这个银河系排水沟的恒星轨道，例如一颗名为 S2 的恒星。根据最近的计算，如果这些恒星感受到黑洞之外遥远的分身的牵引，它们会为任何观看的人表演一种非常特别的舞蹈。

参与计算结果的布法罗大学理论物理学家 Dejan Stojkovic 表示：“如果天文学家能够更精确地测量 S2 的轨道，我们就能缩小范围（并注意到这种舞动），那就太了不起了。这意义重大。”

虫洞是爱因斯坦引力理论所支持的理论上允许的一种奇特空间形状，但只有黑洞才具备真正塑造虫洞所需的力量。检查特定黑洞是否已成功在空间结构中形成褶皱的一种方法是拉出星际飞船并尝试发送探测器，但我们必须等待数千年才能让任何航天器到达最近的候选地点。

让这项任务更加不切实际的是，大多数物理学家都认为，人类可穿越的科幻风格桥梁是不存在的。根据爱因斯坦方程，对抗它们自然坍塌趋势的唯一方法是引入一种其他物理定律在大尺度上禁止的排斥力——负能量（物理专业的学生可能还记得，与速度或加速度不同，能量总是正的）。斯托伊科维奇说，他和他的同事在之前的工作中避免了这种“骗局”，描述了一个可以在我们的宇宙中运作的虫洞。

然而，宇航员无法穿越大型虫洞并不意味着任何东西都无法穿越。在爱因斯坦引力理论的框架内，该团队在之前的研究中找到了一种方法来构建一个大型、稳定的虫洞，并利用推动宇宙膨胀的力量保持虫洞的开放。这项新研究扩展了旧研究，计算出虽然大多数粒子和电场会突然停止，但引力可以顺利通过。这意味着，从理论上讲，我们这边的物体可以感受到另一边某个特别巨大的物体的牵引力。“我们有点惊讶，”斯托伊科维奇说，“但你还能指望什么呢？引力是时空本身的属性。”

这项新研究最近发表在《物理评论 D》杂志上，进一步探讨了天文学家是否能够探测到银河系中恒星受到的这种微妙的引力作用。

斯托伊科维奇和他的同事提出，理想的目标是人马座 A——据称位于我们银河系中心的黑洞。更具体地说，他们计算了对围绕人马座 A 运行的恒星 S2 的可能影响。如果黑洞内部存在虫洞，类似的恒星可能会在另一侧，即宇宙中的其他地方运行，而 S2 可能会感受到穿过它们之间宇宙连接的遥远孪生恒星的引力。

S2 可能产生的任何偏转都很轻微，但经过 20 多年的观察，天文学家已经将恒星的加速度精确到小数点后四位。斯托伊科维奇估计，如果精度比这个高出大约 100 倍，天文学家将有足够的灵敏度来测试他的虫洞假设——他说，目前的实验应该在几十年的数据收集中自然达到这一基准。他说，如果 S2 的运动到那时没有带来任何意外，那么 Sag A* 要么是一个普通的黑洞，要么是一个连接到相当空旷的空间区域的虫洞。

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然而，尽管斯托伊科维奇和他的同事使用爱因斯坦方程分析了他们的大型虫洞，其他研究（目前仍是理论性的）空间和引力微观特性的理论家并不确定这些结论在粒子层面上是否成立。哈佛大学物理学家丹尼尔·贾弗里斯 (Daniel Jafferis) 表示，由于没有人提出过大型虫洞的形成方式，S2 的任何奇怪行为都会引发更多问题，而不是答案。“可能有人故意制造了虫洞，”他说。唯一比真实虫洞更不可能的可能是超级先进的外星人建造的真实虫洞。

此外，他还认为粒子物理学的现实可能与纯粹从爱因斯坦方程得出的结论相冲突，而且如果没有负能量的“魔力”，不可穿越就真的意味着不可穿越，句号。“没有什么可以穿过，包括引力子（假设的引力粒子）”，贾弗里斯说。“所以看来（虫洞）从外部是看不见或探测不到的。”

斯托伊科维奇表示，他进行计算纯粹是出于个人好奇心，他完全承认这种可能性极小。不过，既然天文学家无论如何都在收集数据，他只要保持开放的心态等待，就不会有任何损失。“如果发现一个虫洞，就没有理由相信没有其他虫洞，”他说。“当我们找到第一个黑洞候选者时，突然间我们就看到了数百万个。”

更正：本文已更新，以准确描述该小组两份出版物的计算。