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如果有虫洞,想不想穿越它?

科普小知识2022-04-14 22:34:05
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如果有虫洞,想不想穿越它?

艺术家对超大质量黑洞的概念。一项新的理论研究描述了一种在超大质量黑洞背景下发现虫洞的方法。资料来源:美国航天局/JPL-加州理工学院

作者:夏洛特·许

翻译:任

审校:戴晨

虫洞可以在不同的时间和/或空间将宇宙的一个区域与另一个区域连接起来,或者将两个完全不同的宇宙连接起来。尽管关于虫洞的存在仍有一些争议,但在《物理评论D》上发表的一篇论文中,物理学家提出了一种可以检测虫洞的技术。

这项研究的重点是在人马座A *附近发现虫洞。人马座A*被认为是银河系中心的超大质量黑洞。虽然没有证据表明那里存在虫洞,但是虫洞的形成需要极端的重力条件,例如在超大质量黑洞附近,所以它们可能是寻找虫洞的理想场所。

在这篇论文中,科学家说,如果虫孔确实存在于人马座A*中,那么附近的恒星将会受到通道另一端恒星重力的影响。因此,通过寻找人马座A*附近恒星与预期轨道的微小偏差,它可能被用来探测虫洞的存在。

“如果虫洞两边都有两颗恒星,因为重力流可以穿过虫洞,我们这边的恒星会感受到另一边恒星重力的影响。”纽约大学布法罗艺术与科学学院的物理学教授、宇宙学家德扬·斯托伊科维奇说:“所以,如果你画出人马座A*附近恒星的预期轨道,如果在虫洞的另一边有一个虫洞,那么你应该能够观察到恒星的轨道与预期轨道不同。”。

斯托伊科维奇指出,即使我们发现了虫洞,它们也不会像科幻小说中想象的那样。“尽管虫洞是可以穿越的,但很有可能人和宇宙飞船将无法穿过虫洞,”他说。“事实上,它需要一个负能量(真空中的能量低于零点能量)来保持虫洞的开启,但我们不知道如何做到。”

然而,虫洞是有趣的理论现象,值得研究,不管它们是否能通过。尽管没有实验证据证明这些通道存在,但它们在理论上是可能的。正如斯托伊科维奇所解释的,“虫洞是爱因斯坦方程的合理解。”

这项发表在《物理评论D》上的研究,主要关注科学家如何通过发现S2星(一颗围绕人马座A*运行的恒星)路径上的一些扰动来搜索虫洞。虽然目前的监测技术还不足以准确揭示虫洞的存在。斯托伊科维奇说,长期收集S2星的数据或开发技术来更准确地跟踪其轨迹,或发现虫洞的可能性。他说这些技术进步离我们不远,可以在10-20年内实现。

然而,斯托伊科维奇警告说,尽管新方法可以用来探测虫洞(如果它真的存在的话),但它不能严格证明虫洞的存在。“当我们达到观测所要求的精度时,如果我们在S2星的轨道上探测到一些扰动,我们也许可以说虫洞的存在是最有可能的解释,”他说。“但我们不能说,‘这一定是虫洞’因为,可能有其他的解释,例如,有其他的东西干扰了恒星的运动。"

Stojkovic说,虽然论文的重点是可穿越虫洞,但其中包含的技术可以揭示可穿越或不可穿越的虫洞。他解释说,因为重力的本质是时间和空间的扭曲,无论一个物体能否通过虫洞,虫洞的两边都能感受到重力的影响。

原始链接:https://phys.org/news/2019-10-wormhole.html

原标题:如果在银河系中心有一个虫洞,如何被探测到?