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时空隧道:虫洞或可带领人类到达另一宇宙

摘要:

据英国每日邮报报道,如果虫洞存在,它可能可以在相对短的时间里将我们送至宇宙遥远的角落。问题在于这些结构被认为是极其不稳定的。当一颗粒子进入虫洞, 它会创造波动,导致结构坍塌。而现在一项最新研究表示穿越这些理论上存在的捷径到达另一个宇宙并非不可能,虽然其中存在极端的作用力。

时空隧道:虫洞或可带领人类到达另一宇宙

虫洞是科幻小说里的常客,理论学家将它描述为连接宇宙里两个遥远的点的时空隧道。2014年的科幻大片《星际穿越》描绘了未来气候变化摧毁了地球环境,宇航员必须寻找到一个新的可居住星球。他们通过穿越虫洞来寻找这一宜居星球。但是,利用黑洞中央存在虫洞这一假设,一支葡萄牙研究小组对不同物体,例如一把椅子、一名科学家或者一艘宇宙飞船将如何忍受这段穿越之旅进行了建模。

“我们所做的是重新考虑有关引力和时空背后结构之间关系的根本问题。”研究首席作者、葡萄牙里斯本大学迪亚哥?鲁别拉-加西亚(Diego Rubiera-Garcia)这样说道。“用通俗易懂的话来说,我们取消了广义相对论里的一个假设条件,因为没有先验理由说明它在这项理论的延伸里也会成立。”

他们分析了随着一个天体靠近黑洞每个物体的变化,对因物理或者化学相互作用而连接在一起的聚集点进行了建模。

爱因斯坦的广义相对论预测不断靠近黑洞的天体在一边会被挤压,而另一边被拉伸。由于虫洞的半径是无限大的,研究作者展示了这个天体将被压缩到虫洞的大小。它并不会聚集成一个无穷小的分离点,也就是所谓的奇点,名为测地线的线仍将分离,彼此之间的距离将大于零。穿越时空的测地线是自由坠落的粒子在时空维度经过的路径。“被观察的每一个粒子都会追随引力场所决定的测地线。” 鲁别拉-加西亚说道。

“每一根测地线所受到的引力都不相同,即便如此,这个天体的组成部分之间的相互作用仍能维持这个天体的完整性。”在之前的研究里,研究小组提出了一个描述黑洞的模型。他们的理论描述了没有奇点的黑洞,奇点是指一个时空忽然戛然而止的古怪的无穷小的点。他们发现黑洞中央是一个椭圆形的有限大小的虫洞结构。

在这篇发表在期刊《经典和量子引力》的文章里,研究作者展示了光线在天体两个部分之间的返程所需的时间总是有限的。这意味着天体不同部分仍存在物理和化学相互作用,因此穿越整个虫洞的过程仍存在因果关系。这意味着有限的作用力,无论多强大,都可以弥补虫洞附近和内部的引力场对穿越其中的天体所造成的影响。至少,根据这项研究,穿越到宇宙另一个区域或可能是可行的。

作者对时空奇点和曲率发散这些概念的新见解代表了目前进行的基本理论研究,里斯本天体物理与空间科学研究所宇宙学科研小组带头人罗伯?弗朗西斯科( Francisco Lobo)这样说道。“在目前存在过多宇宙模型的情况下,这项研究或可能对理解这些晦涩概念非常重要。”

本文来源:cnbeta网站 责任编辑:王晓易_NE0011

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