在《星際穿越》中,前宇航局飛行員約瑟夫·库珀为了拯救人类,被派往时空中穿越虫洞。从本质上讲,人类把这个星球搞得一团糟,为了生存,我们都必须搬到一个不那么糟糕的星球上去。到达这个新的未来家园最快的方法是通过土星附近的虫洞。这个开口是一个遥远星系的入口,它位于一个名为“巨人”的黑洞附近。当然,这只是影视作品。
蟲洞一直以來都是科幻小說中引人入勝的東西,因爲通過彎曲空間和時間來交織維度是相當酷的。不幸的是,現實中他們從未被證明存在過。不過,幸運的是,這並沒有妨礙科學家們的努力。現在一項新研究試圖看看如果它們是真的,它們會是什麽樣子。
很明顯,你首先會尋找蟲洞的地方是一個黑洞或一個雙星黑洞系統,其中包括兩個黑洞相互盤旋。理論上,巨大的重力會把它們拉到一起,形成一個隧道。
在他們的研究中,研究人員把注意力集中在了人馬座A,一個被認爲是銀河系中心的超大質量黑洞的物體上。雖然那裏沒有蟲洞的證據,但這是一個尋找蟲洞的好地方,因爲蟲洞預計需要極端的引力條件,比如存在于超大質量黑洞中的那些條件。
黑洞是巨大的引力坑,由于其密度極高的中心或奇點,會使時空彎曲。當一顆大質量恒星死亡時,它會向內坍塌,當它這樣做時,它會爆炸成一顆超新星——這是對其外部物質的災難性的驅逐。這顆垂死的恒星將繼續坍縮,直到它變成中子星或奇點——由零體積和無限密度組成的東西。這個看似不可能的矛盾正是導致黑洞形成的原因。
科學家認爲,如果人馬座A存在蟲洞,那麽附近恒星將受到通道另一端恒星引力的影響。因此,通過搜索人馬座A附近恒星的預期軌道上的微小偏差,就有可能探測到蟲洞的存在。
如果有兩顆恒星,分別在蟲洞的兩邊,這邊的恒星應該感受到另一邊恒星的引力影響。萬有引力流將穿過蟲洞,所以,如果你把一顆恒星圍繞人馬座A的預期軌道繪制出來,如果那裏有一個蟲洞,而另一邊有一顆恒星,你就會看到偏離該軌道的地方。
雖然目前的測量技術還不足以揭示蟲洞的存在,但在較長時間內收集S2的數據或開發更精確地跟蹤其運動的技術,將使這種確定成爲可能。這些進展並不遙遠,可能在一兩年內實現。
然而,盡管這種新方法可能被用來檢測蟲洞(如果有蟲洞的話),但它並不能嚴格證明蟲洞的存在。
科學家說:“當我們達到觀測所需的精度時,如果我們探測到s2軌道上的擾動,蟲洞是最有可能的解釋。但我們不能肯定的說這絕對是一個蟲洞。可能還有其他的解釋,或許其他東西幹擾了這顆恒星的運動。”
蟲洞最初是由路德維希·弗拉姆于1916年構思的。這位奧地利物理學家在回顧另一位物理學家對愛因斯坦廣義相對論中方程的解時,他認爲另一個解實際上可能是可能的。他的“白洞”理論上是黑洞的時間反轉。黑洞和白洞的入口都可以通過時空管道連接起來。
不過,如果我們真的找到了一個,它可能不會是科幻電影給我們看的那個樣子。
科學家說:“即使蟲洞是可以穿越的,但是人類和宇宙飛船也很可能無法穿越。實際上需要一個負能量源來保持蟲洞的開放,而我們不知道如何做到這一點。爲了創造一個穩定的巨大蟲洞,或許需要魔法吧。”