新的研究表明，时空的虫洞隧道有可能存在

　　英语科技类阅读系列第8篇关于虫洞的新发现
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　　Text：890words
　　WormholeTunnelsinSpacetimeMayBePossible，NewResearchSuggests
　　新的研究表明，时空的虫洞隧道有可能存在
　　Theremayberealisticwaystocreatecosmicbridgespredictedbygeneralrelativity
　　可能有实际的方法来建造广义相对论所预言的宇宙桥梁虫洞
　　Intheearlydaysofresearchonblackholes，beforetheyevenhadthatname，physicistsdidnotyetknowifthesebizarreobjectsexistedintherealworld。Theymighthavebeenaquirkofthecomplicatedmathusedinthethenstillyounggeneraltheoryofrelativity，whichdescribesgravity。Overtheyears，though，evidencehasaccumulatedthatblackholesareveryrealandevenexistrighthereinourgalaxy。
　　在黑洞研究的早期，甚至在黑洞有这个名字之前，物理学家还不知道这些奇异的物体是否存在于现实世界中。它们（指对黑洞的研究，当时还不知道黑洞这个名字）可能成为了当时还很年轻的广义相对论中使用的复杂数学的一个怪癖，它描述了引力。然而，多年来，越来越多的证据表明黑洞非常真实，甚至就存在于我们的银河系中。
　　Todayanotherstrangepredictionfromgeneralrelativitywormholes，thosefantasticalsoundingtunnelstotheothersideoftheuniversehanginthesamesortofbalance。Aretheyreal？Andiftheyareoutthereinourcosmos，couldhumanshopetousethemforgettingaround？Aftertheirpredictionin1935，researchseemedtopointtowardnowormholesappearedunlikelytobeanelementofreality。Butnewworkoffershintsofhowtheycouldarise，andtheprocessmaybeeasierthanphysicistshavelongthought。
　　今天，广义相对论的另一个奇怪预测虫洞，那些通向宇宙另一端的梦幻般的探测隧道也处于同样的平衡状态。他们是真的吗？如果它们存在于我们的宇宙中，人类是否希望利用它们四处走动？在1935年的预测之后，研究似乎表明没有虫洞，虫洞似乎不太可能成为现实的一个元素。但是新的研究工作提供了关于它们（虫洞）是如何出现的线索，而且这个过程可能比物理学家长期以来认为的要容易。
　　TheoriginalideaofawormholecamefromphysicistsAlbertEinsteinandNathanRosen。Theystudiedthestrangeequationsthatwenowknowdescribethatunescapablepocketofspacewecallablackholeandaskedwhattheyreallyrepresented。EinsteinandRosendiscoveredthat，theoreticallyatleast，ablackhole’ssurfacemightworkasabridgethatconnectedtoasecondpatchofspace。Thejourneymightbeasifyouwentdownthedrainofyourbathtub，andinsteadofgettingstuckinthepipes，youcameoutintoanothertubjustlikethefirst。
　　虫洞的最初想法来自物理学家阿尔伯特爱因斯坦和内森罗森。他们研究了我们现在知道的用来描述我们称之为黑洞的无法逃脱的空间口袋的奇怪方程，并询问它们真正代表了什么。爱因斯坦和罗森发现，至少从理论上讲，黑洞的表面可以作为连接到第二块空间的桥梁。旅程可能就像你从浴缸的排水管里掉了下去，而不是卡在管道里，你像第一个一样进入另一个浴缸。
　　Subsequentworkexpandedthisideabutturneduptwopersistentchallengesthatpreventtheformationofeasilyspotted，humanlyusablewormholes：fragilityandtininess。First，itturnsoutthatingeneralrelativity，thegravitationalattractionofanynormalmatterpassingthroughawormholeactstopullthetunnelshut。Makingastablewormholerequiressomekindofextra，atypicalingredientthatactstokeeptheholeopen，whichresearcherscallexoticmatter。
　　随后的工作扩展了这个想法，但发现了两个持久的挑战，这些挑战阻止了容易发现的、人类可用的虫洞的形成：脆弱性和微小。首先，事实证明，在广义相对论中，任何穿过虫洞的正常物质的引力都会使隧道关闭。制造一个稳定的虫洞需要某种额外的、非典型的成分来保持虫洞的开放，研究人员称之为外来物质。
　　Second，thekindsofwormholecreatingprocessesthatscientistshadstudiedrelyoneffectsthatcouldpreventamacroscopictravelerfromentering。Thechallengeisthattheprocessthatcreatesthewormholeandtheexoticmatterthatstabilizesitcannotstraytoofarfromfamiliarphysics。Exoticdoesnotmeanphysicistscandreamupanysortofstuffthatgetsthejobdoneonpaper。Butsofar，familiarphysicshasdeliveredonlymicroscopicwormholes。Abiggerwormholeseemstorequireaprocessortypeofmatterthatisbothunusualandbelievable。That’sthedelicacy，saysBriannaGradoWhite，aphysicistandwormholeresearcheratBrandeisUniversity。
　　其次，科学家们研究的虫洞形成过程依赖于可以阻止宏观旅行者进入的影响。挑战在于，创造虫洞的过程和稳定它的奇异物质不能偏离熟悉的物理学太远。异国情调并不意味着物理学家可以想出任何可以在纸上完成工作的东西。但到目前为止，熟悉的物理学只提供了微观虫洞。一个更大的虫洞似乎需要一个既不寻常又可信的过程或物质类型。布兰代斯大学的物理学家和虫洞研究员布丽安娜格拉多怀特说，这就是美味，。
　　Abreakthroughoccurredinlate2017，whenphysicistsPingGaoandDanielJafferis，boththenatHarvardUniversity，andAronWall，thenattheInstituteforAdvancedStudyinPrinceton，N。J。，discoveredawaytopropopenwormholeswithquantumentanglementakindoflongdistanceconnectionbetweenquantumentities。Thepeculiarnatureofentanglementallowsittoprovidetheexoticingredientneededforwormholestability。Andbecauseentanglementisastandardfeatureofquantumphysics，itisrelativelyeasytocreate。It’sreallyabeautifultheoreticalidea，saysNabilIqbal，aphysicistatDurhamUniversityinEngland，whowasnotinvolvedintheresearch。Thoughthemethodhelpstostabilizewormholes，itcanstilldeliveronlymicroscopicones。Butthisnewapproachhasinspiredastreamofworkthatusestheentanglementtrickwithdifferentsortsofmatterinthehopesofbigger，longerlastingholes。
　　2017年底取得了突破性进展，当时哈佛大学的物理学家PingGao和DanielJafferis以及新泽西州普林斯顿高级研究所的AronWall发现了一种用量子纠缠支撑开放虫洞的方法一种量子实体之间的长距离连接。纠缠的特殊性质使其能够提供虫洞稳定性所需的奇异成分。并且因为纠缠是量子物理学的标准特征，所以它相对容易创建。这真是一个美妙的理论想法，英国杜伦大学的物理学家NabilIqbal说，他没有参与这项研究。尽管该方法有助于稳定虫洞，但它仍然只能提供微观虫洞。但这种新方法激发了一系列工作，这些工作使用纠缠技巧处理不同种类的物质，希望能产生更大、更持久的洞。
　　OneeasytopictureideacomesfromapreprintstudybyIqbalandhisDurhamUniversitycolleagueSimonRoss。ThetwotriedtoseeiftheycouldmaketheGaoJafferisWallmethodproducealargewormhole。Wethoughtitwouldbeinteresting，fromascifipointofview，topushthelimitsandseewhetherthisthingcouldexist，Iqbalsays。Theirworkshowedhowspecialdisturbanceswithinthemagneticfieldssurroundingablackholecould，intheory，generatestablewormholes。Unfortunately，theeffectstillonlyformsmicroscopicwormholes，andIqbalsaysitishighlyunlikelythesituationwouldoccurinreality。
　　一个易于想象的想法来自Iqbal和他的Durham大学同事SimonRoss的预印本研究。两人试图看看他们是否可以让高贾菲里斯沃尔法产生一个大虫洞。伊克巴尔说，从科幻的角度来看，我们认为突破极限并看看这东西是否存在会很有趣，。他们的工作表明，理论上，黑洞周围磁场内的特殊扰动是如何产生稳定的虫洞的。不幸的是，这种效应仍然只形成微小的虫洞，伊克巴尔说这种情况在现实中发生的可能性很小。
　　IqbalandRoss’sworkhighlightsthedelicatepartofwormholeconstruction：findingarealisticprocessthatdoesnotrequiresomethingaddedfromwaybeyondtheboundsoffamiliarphysics。PhysicistJuanMaldacenaoftheInstituteforAdvancedStudy，whohadsuggestedconnectionsbetweenwormholesandentanglementbackin2013，andhiscollaboratorAlexeyMilekhinofPrincetonUniversityhavefoundamethodthatcouldproducelargeholes。Thecatchintheirapproachisthatthemysteriousdarkmatterthatfillsouruniversemustbehaveinaparticularway，andwemaynotliveinauniverseanythinglikethis。Wehavealimitedtoolbox，GradoWhitesays。Togetsomethingtolookthewayweneedit，there’sonlysomanythingswecandowiththattoolbox。
　　Iqbal和Ross的工作突出了虫洞构建的微妙部分：寻找一个不需要超出熟悉物理范围的东西的现实过程。早在2013年，高级研究所的物理学家JuanMaldacena就提出了虫洞和纠缠之间的联系，他和他的合作者普林斯顿大学的AlexeyMilekhin已经找到了一种可以产生大洞的方法。他们方法的问题在于，充满我们宇宙的神秘暗物质必须以特定的方式运行，而我们可能不会生活在这样的宇宙中。GradoWhite说，我们的工具箱有限，。为了让某些东西看起来像我们需要的样子，我们可以用这个工具箱做很多事情。
　　Theboominwormholeresearchcontinues。Sofar，nothinglikeamadetoorderhumansizedwormholemachinelookslikely，buttheresultsdoshowprogress。We’relearningthatwecan，infact，buildwormholesthatstayopenusingsimplequantumeffects，GradoWhitesays。Foraverylongtime，wedidn’tthinkthesethingswerepossibletobuilditturnsoutthatwecan。
　　虫洞研究的热潮仍在继续。到目前为止，看起来像定制的人类大小的虫洞机器是不可能的，但结果确实显示了进展。我们了解到，事实上，我们可以使用简单的量子效应建造保持开放的虫洞，格拉多怀特说。很长一段时间，我们都认为这些东西是不可能建造的事实证明我们可以。