新研究稱引力波探測器或許可揭示蟲洞的存在
物理學家發(fā)現(xiàn)的時空漣漪或許有朝一日能揭示蟲洞的存在,而通過它們,人類或許就能前往另一個宇宙。盡管愛因斯坦早在1916年就預言了引力波的存在,但直到2016年,通過激光干涉引力波天文臺(LIGO),科學家才首次探測到了引力波,并揭示了黑洞碰撞的效應。近日,一項新研究宣稱,近年來多個科學團隊探測到的引力波信號可能不僅有黑洞碰撞的結果,也有可能部分來自蟲洞的碰撞。 7!dj&? ON9L+"vqv0 研究人員提出了一種區(qū)分二者的方法,即監(jiān)測蟲洞特征性回聲的存在。盡管目前技術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,但不久的將來,新型引力波探測器或許有可能分辨出這些差異,從而為利用蟲洞實現(xiàn)星際旅行提供可能。 ^r~O* goe%'k, 來自比利時荷語天主教魯汶大學和西班牙馬德里大學的研究人員創(chuàng)建了一個模型,用于預測由兩個旋轉蟲洞碰撞而產(chǎn)生的引力波如何被探測到。到目前為止,科學家觀測到的引力波在極短時間內(nèi)就會完全消失。造成這一現(xiàn)象的原因可能是引力波來源的黑洞存在著事件視界。 GTM@9^ rf+Z0C0WYi
[attachment=84751] o3$dl`' 兩個黑洞碰撞融合的示意圖。研究人員稱,兩個旋轉蟲洞的碰撞也會引起類似的時空變形。 6WX?Xc]$3 但是,如果這種事件視界并不存在,就像蟲洞中的情況一樣,那這些振蕩就不會完全消失。相反的,信號中應該會有持續(xù)一段時間的回聲,而這些回聲直到現(xiàn)在可能都還未被注意到。 ot0g@q[3 lVCnu>8 “蟲洞不具有事件視界,而是作為一種可以穿越的時空捷徑,一種非常長的管道,能讓我們前往另一個宇宙,”研究者帕布羅·布埃諾(Pablo Bueno)在一份書面聲明中說,“而且它們也會旋轉,能使它們產(chǎn)生的引力波發(fā)生變化。” K0~=9/ &F:%y(;{Y 長期以來,科學家通過大量實驗、理論模型和間接觀測來支持黑洞存在的理論,其中就包括激光干涉引力波天文臺(LIGO)和室女座干涉儀(VIRGO)所探測到的引力波?茖W家認為,這些引力波來源于遙遠宇宙中黑洞的碰撞。然而,黑洞存在著一個問題,它們的邊緣被稱為事件視界(event horizon),包括物質、輻射或其他任何東西進入黑洞之后,就再也無法逃脫。事件視界的存在與量子力學的規(guī)律相沖突。根據(jù)量子力學,信息將永遠被保存下來,不會被消滅。 Kr?<7vMT5 D-FT3Culw 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),比如蟲洞、絨毛球(fuzzball)、墳墓星(gravastar)和玻色子星(boson star)等。 >n3ig~0d U(gYx@ 由于蟲洞不具有事件視界,因此可能會在LIGO和VIRGO記錄的引力波中留下印記。“這兩個探測器探測到的引力波信號最后一部分——稱為鈴振(ringdown)——與兩個黑洞碰撞的最后階段相吻合,”荷語天主教魯汶大學的帕布羅·卡努(Pablo Cano)補充道。 2wu\.{6Zp 0t[ 1#!=k
[attachment=84752] *q"1I9zvT 引力波被認為是時空的漣漪,可以由黑洞碰撞或星系融合而產(chǎn)生。 T+q5~~\d “由于事件視界的存在,這些信號具有在短時間內(nèi)完全消失的特征。但是,如果沒有事件視界,這些振蕩就會完全消失,”他繼續(xù)說道,“相反,經(jīng)過一段時間后,它們會產(chǎn)生一系列‘回聲’,類似于井中聲音的情況!痹撗芯康耐暾Y果發(fā)表在近期的《物理評論D》(Physical Review D)雜志上。 ~ mz
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