研究發現，引力波能探測到黑洞中的蟲洞，我們能穿梭時空了嗎？

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

引力波是愛因斯坦廣義相對論最偉大的預言之一，2015年美國LIGO天文臺探測到了兩個黑洞碰撞產生的引力波。此後，我們又探測到中子星碰撞以及中子星和黑洞碰撞產生的引力波。引力波天文學改變了我們看待宇宙的方式。在短短几年時間裡，證實了我們對這些奇怪物體的理論理解。

科學家利用中子星碰撞引力波訊號，得出中子星內部可能是夸克核的結構。上次，科學家還利用引力波發現了質量介於中子星和黑洞之間的神秘天體。隨著引力波天文學的成熟，它將使我們能夠探索空間和時間本身的本質。物理學家聲稱，我們能從引力波訊號當中找到黑洞與蟲洞的相互作用方式。找到了蟲洞，我們就能進行時空旅行了嗎？

黑洞也是廣義相對論中所預言的一種神秘天體。當一個大質量恆星死亡之時，它就會在自身的引力作用下坍塌形成黑洞。黑洞被一個事件視界所包圍，在這範圍內時空極度彎曲，連光都無法逃脫。我們知道黑洞是真實存在的，2019年，科學家也公佈了“事件視界望遠鏡”拍攝的第一張黑洞照片。

另一方面，蟲洞的存在完全是理論上的。它是愛因斯坦廣義相對論所允許的理論實體，其中時空曲率連線兩個遙遠的位置或時間。在科幻小說中，蟲洞可以用來穿越時空到遙遠的星際空間。但是，蟲洞的自發存在需要大量的能量，因此這是不可能的。所幸的是我們有黑洞，由於黑洞的時空被極度彎曲，它們參與了一種愛因斯坦-羅森橋的現象，所以蟲洞能在黑洞中存在。

但是，如果蟲洞真的在黑洞中存在，那麼我們如何能知道呢？畢竟，當我們進入黑洞的時候，即使我們仍能存活，而且也看到了蟲洞的存在，我們也無法把這些資訊往外面傳。最近的一項研究顯示，引力波訊號可以發現蟲洞的存在。

蟲洞本身不會發射任何引力波，但當一個黑洞螺旋進入蟲洞時，會產生類似兩個黑洞合併的引力波。它會產生一種獨特的“反啁啾”訊號，與合併訊號截然不同。這是一項有趣的研究，它可能證明蟲洞的存在，然而目前仍然是純粹的假設。但這樣的研究表明，引力波天文學可以幫助我們探索那些曾經無法證明的想法。

即使我們確切知道蟲洞的存在，也沒辦法像大眾想象的那樣利用它進行時空旅行。一方面，我們還不知道如何操縱蟲洞；另一方面，人類還沒有載人星際飛船，以我們目前的航天技術連飛出太陽系都很困難，更別提到達太陽系最近的黑洞了。這裡還有一個明顯的安全問題，想要穿越蟲洞必須要先進入黑洞，這是非常致命的經歷，透過事件視界的任何生物都會被拉伸和壓碎。我們不知道蟲洞的另一側究竟在何處，它會連線到遙遠的星系，還是隻在我們銀河系之中。