蟲(chóng)洞結(jié)構(gòu)想象圖。
新浪科技訊北京時(shí)間6月21日消息,,據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,,物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)的時(shí)空漣漪或許有朝一日能揭示蟲(chóng)洞的存在,而通過(guò)它們,,人類或許就能前往另一個(gè)宇宙,。
盡管愛(ài)因斯坦早在1916年就預(yù)言了引力波的存在,但直到2016年,,通過(guò)激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO),,科學(xué)家才首次探測(cè)到了引力波,并揭示了黑洞碰撞的效應(yīng),。近日,,一項(xiàng)新研究宣稱,近年來(lái)多個(gè)科學(xué)團(tuán)隊(duì)探測(cè)到的引力波信號(hào)可能不僅有黑洞碰撞的結(jié)果,,也有可能部分來(lái)自蟲(chóng)洞的碰撞,。
研究人員提出了一種區(qū)分二者的方法,,即監(jiān)測(cè)蟲(chóng)洞特征性回聲的存在。盡管目前技術(shù)的靈敏度還不足以從引力波讀數(shù)中將這些變化提取出來(lái),,但不久的將來(lái),,新型引力波探測(cè)器或許有可能分辨出這些差異,從而為利用蟲(chóng)洞實(shí)現(xiàn)星際旅行提供可能,。
來(lái)自比利時(shí)荷語(yǔ)天主教魯汶大學(xué)和西班牙馬德里大學(xué)的研究人員創(chuàng)建了一個(gè)模型,,用于預(yù)測(cè)由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)蟲(chóng)洞碰撞而產(chǎn)生的引力波如何被探測(cè)到。到目前為止,,科學(xué)家觀測(cè)到的引力波在極短時(shí)間內(nèi)就會(huì)完全消失,。造成這一現(xiàn)象的原因可能是引力波來(lái)源的黑洞存在著事件視界。
兩個(gè)黑洞碰撞融合的示意圖,。研究人員稱,,兩個(gè)旋轉(zhuǎn)蟲(chóng)洞的碰撞也會(huì)引起類似的時(shí)空變形。
但是,,如果這種事件視界并不存在,,就像蟲(chóng)洞中的情況一樣,那這些振蕩就不會(huì)完全消失,。相反的,,信號(hào)中應(yīng)該會(huì)有持續(xù)一段時(shí)間的回聲,而這些回聲直到現(xiàn)在可能都還未被注意到,。
“蟲(chóng)洞不具有事件視界,,而是作為一種可以穿越的時(shí)空捷徑,一種非常長(zhǎng)的管道,,能讓我們前往另一個(gè)宇宙,,”研究者帕布羅·布埃諾(Pablo Bueno)在一份書(shū)面聲明中說(shuō),“而且它們也會(huì)旋轉(zhuǎn),,能使它們產(chǎn)生的引力波發(fā)生變化,。”
長(zhǎng)期以來(lái),,科學(xué)家通過(guò)大量實(shí)驗(yàn),、理論模型和間接觀測(cè)來(lái)支持黑洞存在的理論,其中就包括激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)和室女座干涉儀(VIRGO)所探測(cè)到的引力波,??茖W(xué)家認(rèn)為,這些引力波來(lái)源于遙遠(yuǎn)宇宙中黑洞的碰撞。然而,,黑洞存在著一個(gè)問(wèn)題,,它們的邊緣被稱為事件視界(event horizon),包括物質(zhì),、輻射或其他任何東西進(jìn)入黑洞之后,就再也無(wú)法逃脫,。事件視界的存在與量子力學(xué)的規(guī)律相沖突,。根據(jù)量子力學(xué),信息將永遠(yuǎn)被保存下來(lái),,不會(huì)被消滅,。
超大質(zhì)量黑洞能引起時(shí)空的塌陷(想象圖),。
處理這一沖突的理論方法之一,,就是探索這樣一種可能性:我們觀測(cè)到的“黑洞”是否就是以往理論中所描述的黑洞。它們可能是某種奇特致密天體(exotic compact objects,, ECOs),比如蟲(chóng)洞,、絨毛球(fuzzball),、墳?zāi)剐牵╣ravastar)和玻色子星(boson star)等,。
由于蟲(chóng)洞不具有事件視界,因此可能會(huì)在LIGO和VIRGO記錄的引力波中留下印記,?!斑@兩個(gè)探測(cè)器探測(cè)到的引力波信號(hào)最后一部分——稱為鈴振(ringdown)——與兩個(gè)黑洞碰撞的最后階段相吻合,”荷語(yǔ)天主教魯汶大學(xué)的帕布羅·卡努(Pablo Cano)補(bǔ)充道。
引力波被認(rèn)為是時(shí)空的漣漪,可以由黑洞碰撞或星系融合而產(chǎn)生。
“由于事件視界的存在,,這些信號(hào)具有在短時(shí)間內(nèi)完全消失的特征,。但是,,如果沒(méi)有事件視界,,這些振蕩就會(huì)完全消失,,”他繼續(xù)說(shuō)道,,“相反,,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,它們會(huì)產(chǎn)生一系列‘回聲’,,類似于井中聲音的情況,?!痹撗芯康耐暾Y(jié)果發(fā)表在近期的《物理評(píng)論D》(Physical Review D)雜志上,。
天文學(xué)家認(rèn)為,,人類有一天或許能利用蟲(chóng)洞來(lái)進(jìn)行星際旅行,。利用蟲(chóng)洞來(lái)太空旅行的問(wèn)題在于,,它們本身非常不穩(wěn)定,。當(dāng)一個(gè)粒子進(jìn)入蟲(chóng)洞時(shí),,它還會(huì)引起導(dǎo)致整個(gè)蟲(chóng)洞結(jié)構(gòu)崩塌的擾動(dòng)。
不過(guò),,一些研究宣稱,,通過(guò)這些理論上的捷徑是可能的,,前提是借助一些極端的力量。未來(lái)人類或許在蟲(chóng)洞中移動(dòng)數(shù)米,,就能跨越數(shù)光年的距離,,甚至進(jìn)入全新的宇宙。
什么是蟲(chóng)洞,?
時(shí)空可以扭曲和變形,,但這需要大量的物質(zhì)和能量,。就蟲(chóng)洞而言,通過(guò)時(shí)空結(jié)構(gòu)的扭曲,,可以形成連接不同宇宙的捷徑,。
激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)由兩個(gè)幾乎完全相同的干涉儀組成,通過(guò)長(zhǎng)達(dá)4千米的干涉臂來(lái)探測(cè)波幅極其微小的引力波,。
想象在紙上畫(huà)出兩個(gè)標(biāo)記,,代表時(shí)空中的兩個(gè)點(diǎn)。用直線將這兩個(gè)點(diǎn)連接起來(lái),,代表它們?cè)谡r(shí)空中的距離,。如果把這張紙彎曲——相當(dāng)于時(shí)空的扭曲——使兩個(gè)點(diǎn)重疊,,然后用鉛筆戳穿,便為兩個(gè)點(diǎn)連接提供了距離更短的方式,。蟲(chóng)洞連接不同時(shí)空的方式就與此類似,。
天文學(xué)家認(rèn)為,,人類有一天或許能利用蟲(chóng)洞來(lái)進(jìn)行星際旅行,。利用蟲(chóng)洞來(lái)太空旅行的問(wèn)題在于,,它們本身非常不穩(wěn)定。當(dāng)一個(gè)粒子進(jìn)入蟲(chóng)洞時(shí),它還會(huì)引起導(dǎo)致整個(gè)蟲(chóng)洞結(jié)構(gòu)崩塌的擾動(dòng),。不過(guò),,一些研究宣稱,,通過(guò)這些理論上的捷徑是可能的,前提是借助一些極端的力量,。
什么是黑洞,?
黑洞的密度極大,,引力極強(qiáng),以至于任何形式的輻射都無(wú)法掙脫——包括光在內(nèi),。它們是強(qiáng)大的引力源,,能吸收周圍的塵埃和氣體??茖W(xué)家認(rèn)為,,星系中的恒星正是圍繞著黑洞運(yùn)轉(zhuǎn)。
科學(xué)家對(duì)黑洞形成的確切過(guò)程仍然知之甚少,。它們可能來(lái)源于巨大的氣體云,。比太陽(yáng)大10萬(wàn)倍的氣體云塌縮之后,便形成了黑洞,。許多這樣的黑洞碰撞,、融合,形成更大的超大質(zhì)量黑洞,。在所有已知的大型星系中央,,都存在這樣的超大質(zhì)量黑洞。
超大質(zhì)量黑洞還可能來(lái)自巨大的恒星,,其質(zhì)量約為太陽(yáng)的100倍,。當(dāng)這些恒星的燃料耗盡之后會(huì)逐漸塌縮,并最終形成黑洞,。大型恒星死亡之后還可能經(jīng)歷超新星爆發(fā),。這種爆發(fā)極其明亮,能將恒星外層的物質(zhì)拋散到太空深處,。(任天)
——華中科技大學(xué)引力中心專家訪談近日央視首次揭秘了我國(guó)引力波探測(cè)計(jì)劃,這一神秘研究再度走入國(guó)人視線,。