這是一個可愛的想法:蟲洞——連接兩個時空區域的隧道,這是一種宇宙捷徑。這種蟲洞通常被認爲屬于科幻小說的範疇,因爲如果碰巧在我們的宇宙中確實形成了蟲洞,物理學會指出它會變得不穩定並立即崩潰。
但是,假設它們能夠並且確實存在,我們甚至將如何開始尋找它們?根據一份新的研究論文,您所需要的只是一個黑洞,繞其旋轉的恒星以及用于預測和測量這些軌道的設備。
人們認爲蟲洞的作用就像是時空的褶皺-如果您讀過Madeleine L’Engle的“時間上的皺紋”,您會熟悉類比。想像一下,一只螞蟻從一點到另一點在一塊布料上行走。如果織物是平的,則螞蟻必須行進最大距離。但是,如果折疊面料使兩點幾乎接觸,那麽螞蟻要做的就是從一個部分跳到另一部分。
現在想象一下,結構是時空的,兩點之間的空間中的隧道是蟲洞。物理學家阿爾伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)和內森·罗森(Nathan Rosen)于1935年發表了有關這一概念的有影響力的論文,因此也被稱爲愛因斯坦-羅森橋。
根據布法羅大學和揚州大學科學家的最新論文,可能有一種非常簡單的方法來檢測此類蟲洞。他們認爲,由于隧道將兩個空間區域拉近,蟲洞另一端的大型物體(例如恒星)將在重力作用下影響隧道“我們”一端的物體運動。
假設形成蟲洞所需的條件之一是重力極端環境,例如黑洞周圍的空間(甚至黑洞的事件視界內)。
因此,要觀察這種效應,您需要一個黑洞和一個或多個環繞其的恒星。
在銀河系中,我們只有一個區域-銀河系中心。其中的超大質量黑洞人馬座A *由一整串恒星環繞,事實證明,這對于測試相對論確實很有用。
如果該區域中有蟲洞,我們應該能夠根據這些恒星的運動來檢測它。
“如果您有兩顆恒星,蟲洞的每一側各有一顆,那麽我們這邊的恒星應該感受到另一側恒星的引力影響。引力會穿過蟲洞,” 宇宙學家Dejan Stojkovic說道。布法羅大學。
“因此,如果將人馬座A *周圍恒星的預期軌道標出,如果那裏有蟲洞而另一側有恒星,則應該看到與該軌道的偏離。”
這並不容易。人馬座A *的質量是太陽的400萬倍-到目前爲止,它是該地區的主要引力。分離一顆或幾顆恒星的影響將是一項艱巨的工作。
而且,如某些理論家所預測的那樣,如果蟲洞實際上位于黑洞的事件視界之內,那麽所有的賭注都將被取消-穿過蟲洞的恒星的引力影響與黑洞的引力影響是無法區分的。
但是我們確實有天文學家可以用來測試的數據集。前面提到的那些相對論測試是基于一顆名爲S0-2或S2的恒星。兩個獨立的團隊對S2進行了25年以上的觀測。而且我們的儀器正變得越來越複雜和精確-這意味著進行上述檢測所需的精度並非遙不可及。
即使我們確實在恒星的軌道上發現了擾動,也不是唯一的結論。需要更多的證據。但是,如果我們確實想找到蟲洞,我們將需要一個起點,而這篇新論文對此進行了描述。
也就是說,即使確實存在蟲洞,它們也不大可能爲我們提供一種簡潔的出行方式。
“即使一個蟲洞是穿越,人與飛船很可能不會被通過,” 斯托伊科維奇說。
“實際上,您將需要一個負能量來保持蟲洞的開放,而我們不知道該怎麽做。要創建一個穩定的巨大蟲洞,您需要一些魔術。”
該研究已經發表在《物理評論D》上。