2019年5月21日,人類宇宙觀測(cè)史迎來一場(chǎng)意外——LIGO引力波探測(cè)器捕捉到一段僅持續(xù)0.1秒的神秘信號(hào),編號(hào)GW190521。這個(gè)信號(hào)如同交響樂戛然而止的尾音,既沒有雙黑洞合并時(shí)典型的旋近嗡鳴,也缺乏合并后逐漸衰減的余韻,更像一截被截?cái)嗟挠钪婷艽a,引發(fā)科學(xué)界持續(xù)數(shù)年的激烈爭(zhēng)論。
當(dāng)科學(xué)家解析信號(hào)背后的黑洞質(zhì)量時(shí),更顛覆性的發(fā)現(xiàn)接踵而至:合并前的兩個(gè)黑洞分別重達(dá)85倍和66倍太陽(yáng)質(zhì)量,合并后形成142倍太陽(yáng)質(zhì)量的新黑洞,9倍太陽(yáng)質(zhì)量的能量以引力波形式釋放。根據(jù)恒星演化理論,130-250倍太陽(yáng)質(zhì)量的恒星會(huì)因?qū)Σ环€(wěn)定超新星爆發(fā)徹底摧毀核心,導(dǎo)致60-130倍太陽(yáng)質(zhì)量區(qū)間成為黑洞形成的“禁區(qū)”。這兩個(gè)黑洞的出現(xiàn),如同在哺乳動(dòng)物群落中突然現(xiàn)身的恐龍,徹底挑戰(zhàn)了現(xiàn)有天體物理學(xué)框架。
更令人困惑的是,這兩個(gè)黑洞的自旋方向完全相反,徹底排除了它們是原生雙星系統(tǒng)的可能性。這種異常現(xiàn)象暗示著它們可能經(jīng)歷了復(fù)雜的多代合并史,甚至可能來自完全不同的宇宙環(huán)境。面對(duì)傳統(tǒng)理論的困境,中國(guó)科學(xué)院團(tuán)隊(duì)在2025年提出一個(gè)堪比科幻的猜想:這段信號(hào)或許來自平行宇宙,通過蟲洞跨越時(shí)空抵達(dá)地球。
蟲洞理論并非空穴來風(fēng)。1935年,愛因斯坦與羅森在引力場(chǎng)方程中解出史瓦西蟲洞,這種時(shí)空通道能將宇宙兩端像紙一樣對(duì)折,讓億萬(wàn)光年的距離瞬間可達(dá)。但由于極端不穩(wěn)定,它被稱為“不可穿越的時(shí)空橋”。1987年,基普·索恩提出莫里斯-索恩蟲洞模型,通過負(fù)能量物質(zhì)支撐喉道,使蟲洞成為可能的“宇宙任意門”,甚至能連接完全獨(dú)立的平行宇宙。
根據(jù)這一理論,GW190521的信號(hào)可能源自另一個(gè)宇宙的雙黑洞合并。當(dāng)它們碰撞瞬間撕開時(shí)空,形成連接我們宇宙的蟲洞。合并產(chǎn)生的鈴宕信號(hào)一部分在原生宇宙消散,另一部分穿過蟲洞喉道抵達(dá)地球。由于旋近階段的信號(hào)無法跨宇宙?zhèn)鬟f,我們只能捕捉到突如其來的鈴宕脈沖。這一解釋完美契合信號(hào)的“斷章”特征,也為兩個(gè)理論禁區(qū)黑洞提供了跨宇宙移民的身份。
然而,蟲洞假說面臨兩大現(xiàn)實(shí)拷問。首先是負(fù)能量物質(zhì)的宏觀缺失問題:目前人類僅在量子尺度的卡西米爾效應(yīng)中觀測(cè)到負(fù)能量,而支撐蟲洞所需的負(fù)能量?jī)?chǔ)備相當(dāng)于整個(gè)星系的能量,這在現(xiàn)實(shí)宇宙中幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。其次是信息守恒悖論:若信號(hào)真來自平行宇宙,跨宇宙?zhèn)鬟f的信息將打破量子力學(xué)的基本框架,相當(dāng)于在宇宙級(jí)服務(wù)器中制造數(shù)據(jù)漏洞。
2023年,LIGO探測(cè)到的GW231123事件為蟲洞假說增添了新證據(jù)。這個(gè)發(fā)生在72億光年外的雙黑洞合并事件,同樣呈現(xiàn)0.1秒的短時(shí)信號(hào),合并前黑洞質(zhì)量分別為137倍和103倍太陽(yáng)質(zhì)量,再次踩在質(zhì)量禁區(qū)邊緣。兩次類似事件的出現(xiàn),讓科學(xué)家開始懷疑:這或許不是孤立的宇宙噪聲,而是某種未知天體物理機(jī)制的規(guī)律性顯現(xiàn)。
面對(duì)這些異常信號(hào),全球科研機(jī)構(gòu)正加速布局新一代探測(cè)設(shè)備。第三代探測(cè)器如LIGO-A+、KAGRA的靈敏度比初代提升10倍,能捕捉到比GW190521弱50%的信號(hào),相當(dāng)于給宇宙裝上“高清攝像頭”。而月基探測(cè)計(jì)劃GLOC、LGWA則瞄準(zhǔn)0.1-5Hz頻段,試圖捕捉蟲洞坍塌時(shí)的時(shí)空顫音。這些持續(xù)0.1秒的引力波信號(hào),如同宇宙遞來的神秘摩爾斯電碼,可能指向平行宇宙的蟲洞來電、初代黑洞的進(jìn)化密碼,甚至?xí)r空本身的量子噪聲。
從史瓦西的數(shù)學(xué)預(yù)言到索恩的可穿越蟲洞,從LIGO的斷章信號(hào)到月基探測(cè)器的藍(lán)圖,人類對(duì)蟲洞的探索始終在理性與瘋狂的邊界徘徊。GW190521和GW231123就像宇宙拋來的兩塊拼圖,雖然尚未拼出完整圖景,卻讓我們首次觸摸到平行宇宙的可能輪廓。或許,宇宙的真相從來不在既定的理論框架里,而藏在那些不合常理的異常之中。











