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物理学家称,可能已经检测到了虫洞
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2022.11.15 广东

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连接遥远空间(和时间)区域的假想桥梁,或多或少可能看起来就像是个普通的黑洞,这意味着这些神秘的物理怪兽可能已经被发现了。

然而,值得庆幸的是,如果保加利亚索非亚大学的一个物理学家团队提出的新模型是准确的,那么仍然有办法区分它们。

如果把爱因斯坦的广义相对论玩弄得足够久,就有可能证明宇宙的时空背景不仅可以形成任何东西都无法逃脱的深引力坑,还可以形成无法攀登的山峰。

与它们黑暗的表亲不同,这些发光的山会避开靠近的任何东西,可能会喷出粒子流和辐射,永远不会回头。

撇开大爆炸看起来像这些“白洞”中的独特可能性不谈,我们从未观测到过任何类似的东西。尽管如此,对于探索物理学中最伟大理论之一的边缘而言,它们仍然是一个有趣的概念。

20世纪30年代,爱因斯坦的一位同事内森·罗森(Nathan Rosen)证明,黑洞的深度弯曲时空不能与白洞的陡峭山峰连接起来,从而形成某种桥梁,这是毫无疑问的。

在物理学的这个角落里,我们对距离和时间的日常期望都被抛到了脑后,这意味着这样的理论联系可以穿越宇宙的广阔区域。

在适当的情况下,物质有可能会搭乘这条宇宙管从另一端出来,甚至还能带着或多或少完整的信息出来。

因此,为了确定在事件视界望远镜(Event Horizon Telescope)等观测站看来,这个带有“虫洞”的黑洞可能是什么样子,索菲亚大学的研究小组开发了一个简化的虫洞“喉”模型,将其视为一个受磁性的流体环,并对物质在被吞噬之前如何绕虫洞旋转做出了各种假设。

粒子被卷入这个狂暴的漩涡中会产生强大的电磁场,它会以可预测的模式滚动和折断,使加热物质发出的任何光线具有明显的偏振特征。也正是对偏振无线电波的追踪,让我们在2019年首次获得了M87*和人马座A*的惊人图像。

事实证明,一个典型的虫洞冒着烟的灼热嘴唇,很难与黑洞周围混沌漩涡发出的偏振光区分开来。

按照这个逻辑,M87* 很可能是一个虫洞。事实上,虫洞可能潜伏在黑洞的尽头,到处都是,我们只是没有简单的方法来知道。

但,这并不是说根本没有办法知道。

如果我们幸运地将一个候选虫洞的图像拼接在一起,就像通过一个合适的引力透镜间接看到的那样,那么区分虫洞和黑洞的微妙属性可能就会变得明显起来。

当然,这需要在我们和虫洞之间放置一个方便的物体,以充分扭曲虫洞的光线,放大微小的差异,但它至少会给我们提供一种方法,让我们有把握地发现哪些黑暗的空斑有一个“后门”。

还有一种方法,同样需要大量的财富。如果我们能以完美的角度发现虫洞,穿过虫洞开口向我们走来的光线,其特征就会进一步增强,从而让我们更清楚地知道,虫洞是穿过星际乃至宇宙的门户。

进一步的建模可以揭示光波的其他特征,帮助在不需要透镜或完美角度的情况下从夜空中筛选虫洞,这是研究人员现在正在关注的可能性。

对虫洞物理学施加进一步的限制,不仅可以揭示探索广义相对论的新途径,还可以揭示描述波和粒子行为的物理学的新途径。

除此之外,从这些预测中得到的教训,可以揭示广义相对论的失效点,打开它自己的几个洞,做出大胆的新发现,为我们提供观察宇宙的全新方式。

这项研究发表在《物理评论D》上。

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