据外国媒体报道,物理学家发现的时空波动有一天可能揭示虫洞的存在,人类可能通过虫洞旅行到另一个宇宙。

尽管爱因斯坦早在1916年就预言了引力波的存在,但直到2016年,科学家才首次探测到穿过LIGO的引力波,并揭示了黑洞碰撞的影响。最近,一项新的研究声称,几个科学小组近年来探测到的引力波信号可能不仅是黑洞碰撞的结果,也可能部分来自虫洞碰撞。

研究人员提出了一种区分两者的方法,即监测虫洞中特征回声的存在。尽管目前的技术还不够灵敏,无法从引力波读数中提取这些变化,但在不久的将来,新的引力波探测器可能能够区分这些差异,从而为利用虫洞进行星际旅行提供了可能性。

来自比利时荷语天主教鲁汶大学和西班牙马德里大学的研究人员已经创建了一个模型来预测如何探测两个旋转虫洞碰撞产生的引力波。到目前为止,科学家观察到的引力波将在很短的时间内完全消失。这种现象的原因可能是引力波起源的黑洞中存在视界。

两个黑洞碰撞融合示意图。研究人员称,两个旋转虫洞的碰撞也会导致类似的时空变形。

然而,如果这样的事件视界不存在,就像虫洞一样,那么这些振荡将不会完全消失。相反,信号中应该有持续一段时间的回声,这些回声可能直到现在才被注意到。

“虫洞没有视界,但它是穿越时间和空间的捷径,是一条很长的管道,让我们可以去另一个宇宙,”研究员巴勃罗·布埃诺在一份书面声明中说。"此外,它们还旋转并改变它们产生的引力波."

长期以来,科学家们通过大量的实验、理论模型和间接观测,包括LIGO和处女座探测到的引力波,来支持黑洞存在的理论。科学家认为这些引力波源自遥远宇宙中黑洞的碰撞。然而,黑洞有一个问题。它们的边缘被称为事件视界。物质、辐射或其他任何东西进入黑洞后,就无法逃脱。事件视界的存在与量子力学的定律相冲突。根据量子力学,信息将被永远保存,不会被破坏。

处理这种冲突的理论方法之一是探索我们观察到的“黑洞”是否是先前理论中描述的黑洞的可能性。它们可能是奇异的致密天体(ECOs),如虫洞、fuzzball、gravastar和玻色子星。

由于虫洞没有视界,它们可能会在LIGO和处女座记录的引力波中留下痕迹。“由两个探测器探测到的引力波信号的最后一部分——称为环降——与两个黑洞碰撞的最后阶段相吻合,”荷语鲁汶天主教大学的巴勃罗·卡诺补充道。

引力波被认为是时空中的波纹,它可以由黑洞碰撞或星系融合产生。

“由于事件视界的存在,这些信号的特征是在短时间内完全消失。然而,如果没有视界,这些振荡将完全消失,”他继续说道,“相反,一段时间后,它们将产生一系列‘回声’,类似于井中的声音。”这项研究的完整结果发表在最近的《物理评论》杂志上

天文学家相信,人类有一天可能会利用虫洞进行星际旅行。利用虫洞进行太空旅行的问题是它们非常不稳定。当一个粒子进入虫洞时,它也会引起扰动,导致整个虫洞结构崩溃。

然而,一些研究声称,只要使用一些极端的力,就有可能走这些理论上的捷径。在未来,人类可能会在虫洞中移动数米,他们可以跨越光年,甚至进入一个全新的宇宙。

什么是虫洞?

空间和时间可以扭曲变形,但它需要大量的物质和能量。就虫洞而言,时空结构的扭曲可以形成连接不同宇宙的捷径。

LIGO由两个几乎相同的干涉仪组成,通过一个4千米长的干涉臂检测振幅极小的引力波。

想象在纸上画两个标记,代表时间和空间上的两个点。这两个点由一条直线连接,代表它们在正常时间和空间中的距离。如果这张纸被弯曲——相当于时间和空间的扭曲——使两个点重叠,然后用铅笔刺穿,它将提供一个更短的方法来连接这两个点。虫洞以相似的方式连接不同的时间和空间。

天文学家相信,人类有一天可能会利用虫洞进行星际旅行。利用虫洞进行太空旅行的问题是它们非常不稳定。当一个粒子进入虫洞时,它也会引起扰动,导致整个虫洞结构崩溃。然而,一些研究声称,只要使用一些极端的力,就有可能走这些理论上的捷径。

什么是黑洞?

黑洞的密度和引力如此之大,以至于任何形式的辐射,包括光,都无法逃脱。它们是强大的引力源,可以吸收周围的灰尘和气体。科学家认为星系中的恒星围绕黑洞旋转。

科学家对黑洞形成的确切过程仍然知之甚少。它们可能来自巨大的气体云。当比太阳大10万倍的气体云崩溃时,黑洞就形成了。许多这样的黑洞碰撞融合形成更大的超大质量黑洞。这种超大质量黑洞存在于所有已知大型星系的中心。

超大质量黑洞也可能来自质量约为太阳100倍的巨星。当这些恒星耗尽燃料时,它们会逐渐坍缩,最终形成黑洞。大型恒星死后也可能经历超新星爆炸。这种爆发非常明亮,可以将外层恒星的物质散射到太空深处。