【Technews科技新報(bào)】科學(xué)儀器近兩年來陸續(xù)探測到重力波，由雙黑洞或雙中子星并合引發(fā)，但是，這些時(shí)空漣漪事實(shí)上有可能不是來自黑洞或中子星，而是其他物體嗎？一個(gè)歐洲物理學(xué)家團(tuán)隊(duì)對(duì)此提出新理論，認(rèn)為重力波也可能來自連接兩個(gè)時(shí)空的蟲洞。
重力波是時(shí)空本身結(jié)構(gòu)中的漣漪，在愛因斯坦廣義相對(duì)論中，重力是時(shí)空曲率所產(chǎn)生的一種現(xiàn)象，質(zhì)量可以導(dǎo)致這種曲率，當(dāng)物質(zhì)在時(shí)空中運(yùn)動(dòng)時(shí)，附近曲率會(huì)隨之改變，而大質(zhì)量物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的曲率變化會(huì)以光速像波一樣向外傳播，這一傳播現(xiàn)象就是重力波。
LIGO（激光干涉重力波天文臺(tái)）于 2016 年首度檢測到 13 億年前兩個(gè)黑洞融合產(chǎn)生的重力波，之后又陸續(xù)檢測到其他重力波事件，但一份發(fā)布在《Physical Review D》期刊的論文卻提出另一種解釋：如果重力波來源并不是黑洞，而是諸如蟲洞的奇特致密天體（exotic compact objects，ECOs）呢？
畢竟天文學(xué)家從來沒有「實(shí)際」觀測過黑洞，而是透過大量實(shí)驗(yàn)、理論模型與間接觀測（某個(gè)地方質(zhì)量異常大、引力異常強(qiáng)等）來推斷黑洞的存在與位置；雖然迄今為止，科學(xué)家也都沒有觀察過蟲洞存在的證據(jù)，但一般認(rèn)為這是因?yàn)橄x洞很難和黑洞區(qū)分。
蟲洞（wormhole）又稱愛因斯坦-羅森橋（Einstein—Rosen bridge），是宇宙中一種連接兩個(gè)不同時(shí)空的假想狹窄隧道，1930 年代愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時(shí)，假設(shè)黑洞與白洞透過蟲洞連接，認(rèn)為透過蟲洞可以完成瞬時(shí)空間轉(zhuǎn)移或者時(shí)間旅行。
和黑洞不同的是，蟲洞沒有事件視界。在黑洞并合前的最后一秒，重力波振幅會(huì)達(dá)到峰值，并合后則經(jīng)歷衰蕩（ringdown）階段趨于穩(wěn)定（振幅急劇減小至零），荷語天主教魯汶大學(xué)的西班牙籍天文學(xué)家 Pablo Bueno 與 Pablo A. Cano 認(rèn)為問題就在于此，由于黑洞事件視界的存在，迄今觀察到的重力波訊號(hào)都在幾分鐘后完全消失；但若事件視界不存在，則重力波振蕩（oscillation）訊號(hào)不會(huì)完全消失，而是在一段時(shí)間后產(chǎn)生一陣陣回音，類似于你往一口深井大喊后的回音。
愛因斯坦廣義相對(duì)論中對(duì)黑洞的描述是這樣：一個(gè)質(zhì)量大到附近物質(zhì)或輻射都無法逃離其重力場的天體，而黑洞周圍存在一種時(shí)空曲隔界線「事件視界（event horizon）」，在極巨大重力影響下，黑洞附近的逃逸速度大于光速，使得任何光線都不可能從事件視界內(nèi)部逃脫。
有趣的是，無論是黑洞還是蟲洞，兩者經(jīng)歷的衰蕩階段很相似，研究人員說，我們需要進(jìn)一步確定回音是否存在以區(qū)別兩種天體。不過我們目前沒有合適的理論模型可以參考研究，雖然已有幾個(gè)團(tuán)隊(duì)開始分析 LIGO 原始數(shù)據(jù)，但研究成果不一定為人接受。總之，時(shí)間與技術(shù)演進(jìn)將告訴我們這些回音是否存在，如果結(jié)果是對(duì)的，將是物理學(xué)史上最偉大的發(fā)現(xiàn)之一。
聯(lián)系客服
