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充滿科幻氣息蟲洞前所未見的探測方式
有一個隧道可以連接時空中的兩個區域，一種連接宇宙的捷徑，這樣的想法是非常可愛的。蟲洞最多被認為屬於科幻小說的範疇，如果在我們這個宇宙中恰巧就形成了一個這樣的蟲洞，但是物理學家表明如果是這樣，它會是不穩定的並立即就會坍縮。
但是假設他們確實存在的話，我們怎樣才能找到它們呢？根據一篇新的研究報告，你所需要的只是一個恆星們都圍繞著的黑洞，以及預測和測量它的設備。
（黑洞）
蟲洞被認為是一種時空摺疊-如果你讀過瑪德琳·恩格爾的《時間的褶皺》（《A Wrinkle in Time》）的話，你就會熟悉這種類比。想像一下，一隻螞蟻在一塊布上從一點走到另一點，如果這塊布是平的，螞蟻必須要走過兩點間最大的距離。然而，如果你把這塊布摺疊起來，使這兩點幾乎重合，這時候螞蟻所要做的就只有跳入這個點，抵達另一點。
(蟲洞 圖源：image)
現在想像一下這塊布就是時空，在時空的兩點間有一條隧道，這條隧道就是蟲洞。1935年，物理學家阿爾伯特·愛因斯坦和內森·羅森發表了一篇關於這個概念的有影響力的論文，所以蟲洞也被稱為愛因斯坦-羅森橋。
圖解：另一種蟲洞在二維環境的模擬
根據布法羅大學和揚州大學科學家的最新論文可知，可能有一種非常簡單的方法來檢測蟲洞。他們認為，因為這條隧道使兩個時空區域更近了，在蟲洞另一端的大質量物體，如恆星，會對隧道另一端的物體的運動產生引力影響。
圖解：洛倫茲蟲洞（史瓦西蟲洞）的電腦繪圖
一個假想的蟲洞的形成所需要的條件之一是一個引力極端的環境，比如黑洞周圍的空間（甚至在黑洞的事件界限之內）。
所以，要觀察這種效應，你需要一個黑洞和一個或多個恆星圍繞著它。
（人馬座A星系 圖源：search）
在我們銀河系中，有這樣一個區域——銀河系中心。那裡有個質量巨大的黑洞，人馬座A（Sagittarius A*,）被一堆恆星所圍繞，事實證明，這對於測試相對論非常有用。
如果這片區域有蟲洞，我們應該能夠根據這些恆星的運動方式來檢測到它。
「如果你有兩顆星，一顆在蟲洞的一邊，在我們這邊的那顆星應該能感受到另一邊那顆星的引力影響。引力流將穿過蟲洞，」布法羅大學的宇宙學家德揚·斯託伊科維奇說。
(蟲洞 圖源：image)
「所以，如果你繪製人馬座A周圍恆星的預測軌道，如果那裡有一個蟲洞，另一邊有一顆恆星，你應該會看到軌道偏離的情況。」
圖解：若地面附近有一個蟲洞，它可能是這樣的
這並不容易。人馬座A的質量是太陽的400萬倍，它是該地區目前最主要的引力。所以要檢測分離出一顆或幾顆恆星的影響將是一份艱難的任務。
如果蟲洞真的在黑洞的事件界限之內，正如一些理論家預測的那樣，所有的賭注都將落空-恆星穿過蟲洞的引力影響與黑洞產生的引力影響將難以區分。
（黑洞）
但是我們有數據組的天文學家可以用來測試這一點。之前提到的相對論測試是基於一顆名為S0-2，或S2的恆星。兩個不同的小組對S2進行了超過25年的觀測。我們的儀器變得越來越精密和精確，這意味著進行所描述的探測所需的精度並不是遙不可及。
即使我們確實探測到了恆星軌道上的擾動，那也不一定是決定性的。還需要更多的證據。
圖解：蟲洞在二維環境的模擬
但如果我們真的想要找到蟲洞，我們將需要一個起點，而這篇新論文就描述了這一點。
也就是說，即使蟲洞存在，它們也不太可能給我們提供一個整潔的旅行模式。
「即使蟲洞是可以穿越的，人類和宇宙飛船也不太可能通過。」斯託伊科維奇說。
「事實上，你需要負能量來保持蟲洞打開，而我們不知道如何能做到這一點。要創造一個穩定的大蟲洞，你需要魔法。」
相關知識
蟲洞（英語：wormhole），又稱愛因斯坦-羅森橋（英語：Einstein—Rosen bridge），是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。蟲洞是1916年奧地利物理學家路德維希·弗萊姆（Ludwig Flamm）首次提出的概念，1930年代由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設黑洞與白洞透過蟲洞連接，認為透過蟲洞可以做瞬時間的空間轉移或者做時間旅行。迄今為止，科學家們還沒有觀察到蟲洞存在的證據，一般認為這是由於很難和黑洞相區別。
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
translate:初六
author: sciencealert
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