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    黑洞实际上可能会碰撞虫洞?

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      爱因斯坦

      当两个虫洞发生碰撞时可能在时空中产生涟漪,并自弹自飞。一篇新论文指出,未来的仪器可以探测到这些引力“回声”,为这些假想穿越时空隧道的存在提供证据。激光干涉引力波天文台(LIGO)已经探测到时空涟漪,被称为引力波,是由合并的黑洞所产生的。尽管LIGO的探测只是众多支持黑洞存在的观测之一,但这些奇异的物体仍然存在理论问题。例如它们似乎与量子力学的定律不一致。解决这些问题的一种方法是假设黑洞实际上是虫洞。黑洞的主要特征之一是视界,这是一个时空区域,任何东西都无法逃脱,甚至光也无法逃脱。

      黑洞实际上可能会碰撞虫洞?

      虫洞的视觉概念图,黑洞真的在碰撞虫洞吗?新理论表示也许是。图片:Shutterstock

      如果你把任何东西扔进黑洞,它就会永远消失(在某种程度上)。斯蒂芬·霍金发现,由于一种被称为量子隧道的现象,黑洞实际上可以产生微小的辐射,这就是霍金辐射。在很长一段时间内,黑洞甚至会因为这种辐射而蒸发掉。宾夕法尼亚维拉诺瓦大学(Villanova University)的天体物理学家安布尔·斯图弗(Amber Stuver)说:但结果是随机的,辐射不包括进入黑洞的任何线索。在量子力学中,如果了解一个特定系统的一切,那么应该能够描述它的过去和未来,但是因为任何进入黑洞的信息都将永远消失,所以视界不符合量子力学。

      为了解决所谓的黑洞信息悖论,一些物理学家认为视界不存在。黑洞并不是什么都回不去的深渊,它实际上可能是大量缺乏视界的推测性黑洞样物体,如玻色子恒星、重恒星、模糊球,甚至虫洞,这些都是阿尔伯特·爱因斯坦和物理学家内森·罗森在几十年前提出的理论。在2016年发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)杂志上的一项研究中,物理学家假设,如果两个虫洞相撞,它们将产生引力波,其产生的引力波与合并黑洞产生的引力波非常相似。信号的唯一区别将是在合并的最后阶段,即所谓的“环降”,即新合并的黑洞或虫洞放松到最后的状态。因为虫洞没有视界,撞击这些物体的引力波可能会反弹回来,在铃声响起时产生回声。

      研究人员说:内部是一种能反映引力波的腔体,引力回声的产生与山谷中普通的声音回声并没有太大的不同。在发表在《物理评论D》(Physical Review D)杂志上的论文中,来自比利时和西班牙的物理学家小组分析了旋转的虫洞,它们比2016年研究的非纺纱品种更为现实。他们计算出如果虫洞合并,产生的引力波信号会是什么样子。因为信号的强度在铃声响起时下降,所以信号的那一部分太弱了,以至于LIGO的当前配置无法检测到。但研究人员表示,随着研究人员继续升级和微调这一仪器,这种情况在未来可能会改变。等到我们以完全的设计敏感性运行时,就有可能解决预计会出现这些回声的下行阶段。

      尽管如此,虫洞并不像科幻小说那样是科学事实,电影和书籍中经常使用虫洞作为星系间的高速公路。然而,为了让虫洞可以穿越,你可能需要一些未知的外来物质来保持它们的开放。去年12月,物理学家们发明了一种可穿越的虫洞,这种虫洞不需要外来物质,但就像所有的虫洞一样,它们是高度推测性的。“另一方面,回声探测的影响在物理学中将具有巨大的重要性,”研究人员在给《生活科学》杂志的一封电子邮件中写道。“因此,考虑到即将进行的实际实验测试,有必要对它们进行探索。”葡萄牙里斯本大学的物理学家Vitor Cardoso说:现在是时候认真考虑其他可能像黑洞一样大而高密度的物体了,是我们能用引力波做的最令人兴奋的事情之一。

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