如果虫洞存在,要如何寻找? 虫洞,黑洞

  文章来源: 原理

  在许多科幻小说、电影中,我们都可以看到类似的故事情节:

  为了寻找适合人类生存的新世界,主人公乘坐着宇宙飞船穿过了时空中的捷径,抵达了本遥不可及的地方。

  这个经典桥段中的捷径,实际上是我们常听到的“虫洞”。虫洞并非凭空幻想出来的,它是爱因斯坦的广义相对论中所预言的。但到目前为止,我们还没有发现任何虫洞的踪迹,所以我们并不能确定虫洞是否是真实存在。

  那么,如果宇宙中真的存在虫洞,我们要怎样才能发现它们呢?

  在广义相对论中,虫洞与黑洞有关。在黑洞中,物质坍缩成了一个点,或称为奇点。物质一旦进入黑洞,就永远被困住了。虫洞在外部有着同样的结构,但它的中心并非是一个奇点,而是形成了一种通向另一个空间区域或另一个宇宙的隧道。当物质进入虫洞时,便会穿过隧道前往另一边。虫洞的概念最初是由爱因斯坦和罗森提出的,因此有时它们也被称为爱因斯坦-罗森桥。

  由于虫洞和黑洞是相似的,从外部观测,它们看起来是一样的。因此我们很难区分它们。

  不过一项新的研究告诉我们,或许是存在区分它们的方法的。虽然黑洞和虫洞有着相同的外部结构,但虫洞的另一端可以有东西,而黑洞则没有。这意味着围绕虫洞运行的恒星的轨道可能与围绕黑洞的恒星轨道略有不同。如果在虫洞的另一边也存在一颗围绕着它旋转的恒星,那么那颗恒星的引力会通过虫洞拖曳这边的这颗恒星,导致这颗恒星的轨道有所偏离。

如果虫洞存在,要如何寻找?-第1张图片-天网之家

  ○ 虫洞的两侧都有恒星环绕。如果引力场可以通过虫洞传播,那么恒星的轨道将受到影响,并偏离标准的史瓦西轨道。

  研究人员建议,我们或许可以在银河系检验这一想法。在银河系的中心,隐藏着一个质量是太阳数百万倍的超大质量黑洞——Sgr A*。那里是寻找虫洞的好地方,因为虫洞的形成需要有极端的引力条件。

  多年以来,研究人员一直在观测Sgr A*附近的一颗名为S0-2的恒星。如果虫洞确实存在于Sgr A*,S0-2就会受到虫洞另一边的恒星所产生的引力的影响,那么随着时间的推移,S0-2会轻微地偏离它的轨道。

  但是,由于目前的观测技术还不够灵敏,我们还无法进行这样的探测。但随着观测设备在未来的10年或20年里的进步,加上我们对S2-0进行长时间的观测,或许我们终会实现这一目标。

如果虫洞存在,要如何寻找?-第2张图片-天网之家

  ○ 一颗名为S0-2的恒星围绕着银河系中心的超大质量黑洞运行。| 图片来源:Nicolle Fuller/National Science Foundation

  研究人员Dejan Stojkovic解释说,当我们的探测技术达到观测所需的精度时,或许我们会发现虫洞是解释S2-0轨道轻微偏离的最可能解释。但即便如此,我们也无法确定那就绝对是一个虫洞,因为仍有可能是其他尚未被我们发现的东西干扰了S0-2的运动。

  值得一提的是,如果有天我们真的发现了虫洞,它也不会像科幻小说中所描述的那样;即使虫洞是可以被穿越的,人类和宇宙飞船也不太可能从中穿越。因为虫洞需要负能量源来维持,而我们还不知道如何才能做到这一点。或许若想要创造出一个稳定的巨大虫洞,我们还需要一些额外的“魔法”才行。

新浪科技综合

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