北京時間8月25日消息,據國外媒體(ti) 報道,黑洞落入蟲洞會(hui) 發生什麽(me) 呢?最新研究推測稱,如果蟲洞真實存在,那麽(me) 完全可以吞下黑洞。天文學家認為(wei) 他們(men) 可能利用被稱為(wei) 引力波的時空漣漪探測到黑洞落入蟲洞,但前提是蟲洞確實存在,並且蟲洞吞下黑洞的事件可能發生過。

 愛因斯坦於(yu) 1916年首次預測引力波的存在,依據他的觀點,引力是質量扭曲時空時產(chan) 生的,當兩(liang) 個(ge) 或者兩(liang) 個(ge) 以上天體(ti) 在一個(ge) 引力波內(nei) 運動時,會(hui) 產(chan) 生以光速傳(chuan) 播的引力波,在運動過程中拉伸和擠壓時空。

    由於(yu) 引力波非常微弱,因此很難探測到,甚至愛因斯坦也不確定它們(men) 是否真的存在,以及能否被發現。經過科學家幾十年的研究,2016年,科學家報道稱,使用激光幹涉引力波天文台(LIGO)探測到首個(ge) 引力波存在的直接證據。

 黑洞vs蟲洞

    目前引力波天文台已探測到20多次大型碰撞事件,例如:黑洞和中子星等超密集、大質量天體(ti) 之間發生碰撞,然而,在理論上可能存在更奇異的天體(ti) ,例如:蟲洞,蟲洞碰撞也會(hui) 產(chan) 生科學家可以探測到的引力信號。

   蟲洞是時空中的隧道,理論上它可以在時空任何區域旅行,甚至進入另一個(ge) 宇宙,愛因斯坦廣義(yi) 相對論允許蟲洞存在,盡管它們(men) 是否存在是另一回事。

   原則上講,所有蟲洞都是不穩定的,一旦打開就會(hui) 立即關(guan) 閉。讓蟲洞保持打開和可穿行的唯一方法就是采取所謂的“負質量”物質的奇異形式,這些物質具有獨特性質,包括從(cong) 一個(ge) 標準引力場飛離,而不是像普通物質那樣朝著它墜落,事實上沒有人真實知道這些奇特物質是否存在。

   在許多方麵,蟲洞類似於(yu) 黑洞,這兩(liang) 種類型的天體(ti) 密度都非常大,它們(men) 具有強大引力。兩(liang) 者主要區別是,理論上沒有任何物質可以在進入黑洞後再次返回蟲洞,黑洞引力超過光速的臨(lin) 界速度,而任何進入蟲洞的物體(ti) 理論上可以反向運動。

   假設蟲洞可能存在,科學家研究了黑洞環繞蟲洞運行時產(chan) 生的引力信號,並發表了一篇論文報告,探究分析了當黑洞進入蟲洞會(hui) 發生什麽(me) ?是否從(cong) 蟲洞另一端離開進入時空的另一端?假設黑洞和蟲洞彼此引力結合在一起,黑洞落入蟲洞,之後將在蟲洞另一端出現。

 無法逃脫

   在計算機模型中,研究人員分析了5倍太陽質量的黑洞與(yu) 200倍太陽質量的蟲洞之間的交互作用,蟲洞入口直徑是黑洞直徑60倍,黑洞可穩定穿越蟲洞。最終模擬結果表明,在黑洞進入和離開蟲洞的過程中,會(hui) 出現迄今未探測過的引力信號。

   當兩(liang) 個(ge) 黑洞彼此螺旋接近時,它們(men) 的軌道速度就會(hui) 增大,就像花樣滑冰運動員在冰麵上旋轉身體(ti) 時將手臂朝身體(ti) 內(nei) 側(ce) 收緊一樣,相反,引力波頻率將升高。引力波產(chan) 生的聲音類似於(yu) 鳥叫聲,就像某人快速吹口哨一樣,因為(wei) 任何頻率的升高都與(yu) 該音高增大相對應。

   如果你觀察到一個(ge) 黑洞螺旋進入蟲洞,你會(hui) 聽到一種鳥鳴的唧唧聲,就像兩(liang) 個(ge) 黑洞碰撞在一起,但來自黑洞的引力波會(hui) 迅速衰減,因為(wei) 它將大部分引力波輻射到蟲洞的另一端。相反,當兩(liang) 個(ge) 黑洞發生碰撞時,其結果是引力波產(chan) 生巨大爆發。

   如果你看到一個(ge) 黑洞從(cong) 蟲洞中出現,會(hui) 發現一個(ge) “反唧唧聲”,具體(ti) 而言,當黑洞遠離蟲洞時,引力波頻率會(hui) 降低,隨著黑洞不斷地進出蟲洞的每個(ge) 端口,會(hui) 產(chan) 生一個(ge) 唧唧聲和反唧唧聲的循環。每次唧唧聲和反唧唧聲之間的時間長度會(hui) 隨著時間推移而縮小,直到黑洞卡在蟲洞某處。如果能探測到這種引力信號,就可以證明蟲洞的存在。

 研究報告合著作者、美國範德比爾特大學物理學家威廉·蓋貝拉(William Gabella)說:“盡管蟲洞概念具有極高的推測性,但我們(men) 有能力證明或至少對它們(men) 的存在提供一定的可信度。”

   在這種情況下,最終黑洞將停止落入和離開蟲洞,並在黑洞中“喉嚨”附近停留。這樣的最終結局取決(jue) 於(yu) 蟲洞“喉嚨”發現奇異物質的推測屬性。一種可能性是,黑洞有效地增加蟲洞的質量,而蟲洞可能沒有足夠的外來物質保持穩定,蓋貝拉說:“也許由此造成的時空混亂(luan) 會(hui) 導致黑洞以大量引力波的形式將質量轉化為(wei) 能量。”

 蓋貝拉說:“隻要蟲洞的質量大於(yu) 它遇到的任何黑洞,就會(hui) 保持穩定狀態,如果蟲洞遇到一個(ge) 更大的黑洞,黑洞可能破壞蟲洞的外來物質,完全可使蟲洞變得不穩定,甚至導致蟲洞崩潰,並可能形成一個(ge) 新的黑洞。”

   如果一個(ge) 黑洞僅(jin) 切斷了蟲洞的邊緣,部分黑洞進入蟲洞端口,其餘(yu) 的則留在蟲洞外麵,此時會(hui) 發生什麽(me) 仍具有不確定性。蓋貝拉說:“我懷疑在黑洞視界存在一些瘋狂的現象,導致更多的引力波和能量損耗,這樣的碰撞可能破壞蟲洞的外來物質,導致蟲洞不穩定。”

   未來研究可以探索蟲洞的外來物質和正常物質之間的相互作用,以及更複雜的情況,例如:蟲洞旋轉時會(hui) 發生什麽(me) 。蓋貝拉稱,其他的研究方向可以分析引力波如何在這些情況下與(yu) 正常和外來物質的相互作用,以及蟲洞與(yu) 可能存在的各種天體(ti) 軌道之間可能發生的變化。

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