印度物理学家找到宇宙的虫洞的方法,你信吗
长期以来,宇宙不同区域之间假设的"隧道"激发了科学家的想象力。现在,似乎有机会通过望远镜看到它们。
印度塔塔基础研究所(Tata Institute for Basic Research)的拉吉布尔·谢赫(Rajibul Shaikh)提出了一种区分虫洞入口和黑洞的方法。带有物理学家理论计算的科学文章的预印本发表在 arXiv.org 的网站上。
虫洞是一个假设的存在,在任何给定的时间都是某些空间区域之间的"直接隧道"。想象一张皱巴巴的纸。您可以在不离开其表面的情况下旅行。然后,要从A点到B点,你必须克服它的所有弯道。你可以"刺穿"表面,直达另一侧的所需点。这是虫洞提供的机会。
长期以来,虫洞一直激发着物理学家的想象力,因为这是一种观察空间区域的方法,这些区域由于空间尺度上的光速非常小而无法直接观测。此外,根据一些理论,虫洞连接着多元宇宙中的不同宇宙。所以,有可能你可以看看另一个宇宙。
虫洞的存在与爱因斯坦的广义相对论并不矛盾,后者是迄今为止最深刻、最能测试的时空理论。但物理学家还不确定虫洞的存在。
在理论家缺乏知识的地方,观察可以提供帮助。困难在于,对于天文学家来说,虫洞的"入口"看起来应该几乎与黑洞相同。
如你所知,黑洞不是直接观测到的。由于物质落在它们表面的光线,天体轨道的参数以及最近的引力波,使得它们被检测到。然而,到目前为止,天文学家还不知道区分黑洞和虫洞的方法。
谢赫提出了这样一种方法。它基于一种特殊的结构,这种结构是由于黑洞的引力对其周围光子的影响而形成的。这是明亮背景上的特征性暗区,即所谓的阴影。产生阴影所需的"照明"的来源可以是落入黑洞的物质盘(如专家所说,吸积盘)和其他天体。
物理学家考虑了某一类虫洞,即所谓的西奥虫洞。他从理论上研究了颈部阴影的形状对其绕轴旋转速度的依赖性。然后,作者将结果与最流行的旋转黑洞模型(称为克尔黑洞)的行为进行了比较。
正如《科学警报》(ScienceAlert)一书所指出的那样,事实证明,随着缓慢的旋转,虫洞的脖子无法与黑洞区分开来。然而,如果物体旋转得更快,阴影的形状可以让我们说出黑洞是在我们面前还是仍然在虫洞的脖子上。重要的是,这种速度不会高得令人望而却步,并且很可能在现实中观察到。
"这里获得的结果表明,在这项工作中考虑的虫洞,并且由于对它们的阴影的观察,它们具有合理的旋转速度(围绕它们的轴线),可以与黑洞区分开来,"谢赫在他的文章摘要中写道。
困难在于,迄今为止,从未观测到过来自黑洞和虫洞颈部的阴影。原因是这需要非常高的分辨率(。然而,设计用于直接"看到"黑洞事件视界的EHT射电望远镜系统可能具有必要的参数,并且已经进行了首次观测。所以也许很快我们就会发现虫洞是否存在。