06.23 通過引力波發現蟲洞?開啟時空門,傳說中的“時空穿梭”未嘗不可

時空漣漪引力波可能在將來的某一天揭示蟲洞的存在。科學家認為蟲洞是時空穿梭的一條捷徑,未來人類或許在蟲洞中移動數米,就能跨越數光年的距離,甚至進入另一個宇宙。

通過引力波發現蟲洞?開啟時空門,傳說中的“時空穿梭”未嘗不可

蟲洞藝術概念圖

引力波長久以來一直停留在理論層面,2016年被首次發現。科學家認為這一次探測到的引力波由黑洞合併產生。但根據一項新研究,近年來多個科學團隊探測到的引力波信號也可能來自蟲洞對撞。科學家提出了一種區分二者的方法,即監測蟲洞的特徵性“回聲”。儘管當前技術的靈敏度還不足以從引力波讀數中捕獲這些變化,但這種情況可能在不久的將來發生改變。

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黑洞合併示意圖

專家們表示蟲洞對撞也能導致類似的時空扭曲

比利時荷語天主教魯汶大學和西班牙馬德里大學的科學家創建了一個模型,用於預測兩個旋轉蟲洞碰撞產生的引力波如何探測。迄今為止,科學家觀測到的引力波信號持續時間很短。據信,這由黑洞的事件視界導致。如果不存在事件視界,就像蟲洞的情況一樣,引力波的鈴振並不會完全消失。引力波的這種“回聲”可以持續一段時間,但至今還沒有被科學家注意到。

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蟲洞是時空結構扭曲形成的一條捷徑

研究員帕布洛·布諾在一份聲明中指出:“蟲洞沒有事件視界,能夠充當一條可以穿越的時空捷徑。它是一條很長的通道,可以讓我們進入另一個宇宙。此外,它們還處於旋轉狀態,能夠讓引力波發生改變。”

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超大質量黑洞導致的時空凹陷

就連光線也無法逃脫它們的引力

很久以前,科學家便提出黑洞存在的理論,很多實驗、理論模型和間接觀測結果都支持這一理論。例如,激光干涉引力波天文臺(LIGO)和處女座干涉儀最近觀測到的引力波。據信,這些引力波由兩個怪獸級黑洞對撞產生。不過,“黑洞說”存在一個問題。它們的邊緣——也就是事件視界——意味著輻射或者任何物質一旦進入便無法逃脫。這有悖於量子力學定律。量子力學認為信息可以永久性保存,不會被破壞。

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引力波是時空結構的漣漪

黑洞彼此環繞或者星系合併都能產生引力波

解決這個矛盾的理論途徑是探討一種可能性——我們觀測到的所謂“黑洞”並非理論中描述的黑洞。它們可能是某種奇異緻密天體,例如蟲洞、絨毛球、墳墓星(格拉瓦星)和玻色子星。由於蟲洞沒有事件視界,可能會在LIGO和處女座記錄的引力波中留下印記。

魯汶大學的帕布羅·卡諾指出:“兩臺探測器探測到的引力波信號的最後部分被稱之為‘鈴振’,對應兩個黑洞對撞的最後階段。由於事件視界的存在,這種特徵很快就完全消失。如果沒有事件視界,鈴振就不會完全消失。經過一段時間後,它們會產生一系列‘回聲’,與聲波在井中出現的現象類似。”

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激光干涉引力波天文臺(LIGO)用於探測引力波

天文學家認為蟲洞能夠在未來讓星際旅行成為可能。利用蟲洞穿梭時空的問題在於,蟲洞非常不穩定。當一個粒子進入蟲洞,便可能產生導致整個蟲洞結構崩塌的擾動。但一些研究宣稱儘管存在極端力的影響,這種穿越時空的方式仍具有可能性。未來,人類或許在蟲洞中移動數米,就能跨越數光年的距離,甚至進入另一個宇宙。


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