虫洞是什么形状的?理论上是能够连接遥远时空点的通道!

文章作者:bianji3 | 2018-11-10
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  据报道,虫洞是一种理论上能够连接遥远时空点的通道。它往往被描绘成一根狭窄的管道,两端各连着一个张开大口的“引力井”。但虫洞究竟是个什么形状,我们一直不得而知。

  虫洞往往被描绘成一根狭窄的管道,但一名俄罗斯物理学家近日提出了一种测绘对称虫洞形状的方法。

  尽管虫洞的存在尚未被证实,但一名俄罗斯物理学家近日以虫洞对光线和引力的影响为基础,提出了一种测绘对称虫洞形状的方法。

  从理论上来说,可穿透虫洞(或者说时空中的四维通道)的作用原理可能是这样的:在虫洞一端,黑洞的强大引力会将物质吸入其中;物质通过管道到达另一端的“白洞”,然后被白洞吐出。此时该物质与它的原始时空位置已经相距极远。

  不过,科学家们虽然在宇宙中观察到过黑洞存在的证据,却从未找到过白洞的踪影。

  因此,尽管爱因斯坦广义相对论并未否认虫洞的存在,但虫洞(以及星际旅行的可能性)至今未获证实。

  此次发表的新研究指出,虫洞有一项可被间接观察到的性质,即虫洞附近的光线会发生红移。(红移是指,随着光线远离某个天体,光波频率会逐渐降低,即向光谱上的红光部分偏移,故称红移。)

  该研究作者、俄罗斯人民友谊大学引力与宇宙学研究所副教授罗曼·科诺普利亚(Roman Konoplya)指出,如果我们知道了某个潜在虫洞周围的光线的红移规律,就能通过引力波频率判断出该对称虫洞的形状。

  科诺普利亚表示,研究人员通常会反其道而行之:通过已知天体形状计算光线和引力的行为规律。

  麻省理工学院物理学院讲师乔里恩·布鲁姆菲尔德(Jolyon Bloomfield)表示,我们可以这样理解该方法的思路:击鼓时,我们可以通过鼓面振动产生的声波推断出鼓的形状。

  “不同的声音频率对应着不同的振动模式,”布鲁姆菲尔德介绍道。此外,振动的峰和谷会随着时间逐渐减缓,体现出不同振动模式对应的“衰减规律”。这两项信息加在一起,就可以帮助我们确定鼓的形状了。

  自2015年激光干涉引力波天文台(LIGO)上线以来,科学家便拥有了测量引力波的技术。如今研究人员希望能对LIGO的测量进行微调,因为数据精确度越高,就越能帮助科学家判断宇宙中是否存在一些奇异物质,如并非由普通原子粒子构成的物质。布鲁姆菲尔德表示,这些物质或许能为虫洞这样的天体提供支持。

  但就目前而言,虫洞还仅存在于理论之中,因此科诺普利亚表示,自己的等式并不代表任何实际测算结果。他还指出,LIGO等探测器只能测量单个引力波频率,但要判断虫洞的形状,必须要多个频率才行。

  “要研究如此复杂的事物,我们不可能从如此贫乏的数据中提取到足够的信息。”科诺普利亚表示。他指出,未来的研究也许能更详细地揭露虫洞的形状和性质。

  他还补充道:“我们的研究结果也可以应用在旋转虫洞上,只要它们足够对称就行。”

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