新研究！宇宙黑洞掉進比自己大60倍的蟲洞是一個什麼樣的體驗？

2020-08-20 智慧黑科技

新的研究發現，天文學家認為，他們可能能夠利用時空中的漣漪（稱為引力波）來探測落入蟲洞的黑洞，但前提是蟲洞確實存在並且這種情況曾經發生過。

根據愛因斯坦的說法，他在1916年首次預測了引力波的存在，引力來自於質量扭曲時空的方式。當兩個或多個物體在引力場中移動時，它們會產生引力波，它們以光速傳播，並沿時空拉伸和壓縮時空。

新研究！宇宙黑洞掉進比自己大60倍的蟲洞是一個什麼樣的體驗？

引力波非常弱，因此很難檢測到，甚至愛因斯坦也不確定它們是否真的存在，以及是否會被發現。經過數十年的研究，科學家報告了 2016年使用雷射幹涉儀重力波天文臺探測到的重力波的直接證據。

引力波天文臺已經發現了20多個巨大的碰撞，這些碰撞是非常密集和巨大的物體（例如黑洞和中子星）之間的碰撞。但是，理論上可能會存在更多奇特的物體，例如蟲洞，蟲洞的碰撞也應產生科學家可以檢測到的重力信號。

蟲洞是時空的隧道，從理論上講，它們可以使它在時空的任何地方傳播，甚至進入另一個宇宙。愛因斯坦的廣義相對論允許出現蟲洞，儘管它們是否確實存在是另一回事。

原則上所有蟲洞都是不穩定的，它們打開後即會關閉。保持它們開放和可遍歷的唯一方法是使用一種具有「負質量」的奇異物質。這種奇特的物質具有奇異的性質，包括從標準引力場飛走而不是像正常物質那樣向其墜落。沒有人知道這種異物是否確實存在。

在許多方面，蟲洞類似於黑洞。兩種類型的物體都非常密集，並且對它們大小的物體具有強大的引力。主要區別在於，從理論上講，沒有物體可以進入黑洞的事件視界後退出，逃脫黑洞的引力所需的閾值超過光速，而進入蟲洞的任何物體理論上都可以逆轉航向。

假設可能存在蟲洞，科學家研究了黑洞繞蟲洞繞行時產生的引力信號，該新論文尚未經過同行評審。研究人員還探索了當黑洞進入蟲洞的一個嘴，從蟲洞的另一個嘴出來進入時空的另一個點，然後（假設黑洞和蟲洞在重力上相互綁定）回落時會發生什麼情況進入蟲洞並從另一側出來。

新研究！宇宙黑洞掉進比自己大60倍的蟲洞是一個什麼樣的體驗？

在計算機模型中，研究人員分析了黑洞的質量是太陽的五倍，而黑洞的穩定遍歷蟲洞的質量是太陽的200倍，而蟲洞的寬度是黑洞的60倍。這些模型表明，當黑洞進入和離開蟲洞時，將出現重力信號，與迄今為止所見不同。

當兩個黑洞彼此螺旋地靠近時，它們的軌道速度會增加，就像旋轉的花樣滑冰運動員將手臂拉近身體一樣。反過來，引力波的頻率上升。這些重力波將產生的聲音是rp聲，就像當人們在滑動口哨中迅速增加音高時一樣，因為頻率的任何增加都對應於音高的增加。

如果一個人看到一個黑洞盤旋成蟲洞，就會聽到see聲，就像兩個黑洞相遇，但是當黑洞的大部分引力波輻射到蟲洞的另一側時，來自黑洞的重力信號就會迅速消失。（相反，當兩個黑洞相撞時，結果是巨大的引力波爆發。）

隨著黑洞不斷進出蟲洞的每個入口，它將產生一個a聲和反聲周期。各個線性調頻和反線性調頻之間的時間會隨著時間的流逝而縮小，直到黑洞卡在蟲洞的喉嚨中。檢測這種重力信號可能會支持蟲洞的存在。

納什維爾範德比爾特大學物理學家威廉·加貝拉說：「儘管蟲洞是非常具有推測性的，但我們可能有能力證明或至少對它們的存在具有可信度這一事實。」

在這種情況下，黑洞最終將停止掉入蟲洞和從蟲洞中滑出並在其入口附近沉降。這種結局的後果取決於蟲洞喉嚨中發現的異物的完全投機性質。一種可能性是黑洞有效地增加了蟲洞的質量，並且蟲洞可能沒有足夠的奇異物質來保持穩定。加貝拉說，也許所造成的時空幹擾會導致黑洞以非常大的引力波的形式將其質量轉換為能量。

新研究！宇宙黑洞掉進比自己大60倍的蟲洞是一個什麼樣的體驗？

只要蟲洞的質量大於遇到的任何黑洞，它就應保持穩定。如果蟲洞遇到較大的黑洞，則黑洞可能會破壞蟲洞的異物，足以破壞蟲洞的穩定性，導致蟲洞坍塌並可能形成新的黑洞。

如果黑洞只夾住蟲洞的邊緣，而黑洞的一部分進入蟲洞的嘴中，而其餘的部分都留在蟲洞的外面，則會發生什麼不確定。加貝拉說：「我懷疑在黑洞事件視界中會發生一些瘋狂的行為，從而引起更多的引力波和更多的能量損失。」 他補充說，這種碰撞還可能破壞蟲洞的異物，「導致蟲洞不穩定」。

加貝拉說，未來的研究可以探索蟲洞的外來物質與進入蟲洞的任何正常物質之間的相互作用，以及更複雜的情況，例如蟲洞旋轉時可能發生的情況。他補充說，其他研究方向可能會研究引力波在這些情況下如何與正常物質和外來物質相互作用，以及「蟲洞之間的各種軌道可能會發生，並且您都將其命名」。

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