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跳出传统研究方式 通过“膜宇宙”探索“类虫洞

来源:微精选 编辑:admin 时间:2021-04-22 07:35

戴德昌团队首次在“膜宇宙”模型的基础上研究虫洞结构生成机制。他们的研究成果首次跳出了传统虫洞研究方法。

在科幻电影中,总少不了通过虫洞实现时空穿越的桥段。

自虫洞的概念诞生以来,科学家们一直在讨论利用其实现时空穿越的可能性。但发现虫洞,甚至构建或穿越虫洞,一直是物理学研究前沿最热也是最难解的“悬案”。

3月30日,科技日报记者了解到,国际知名期刊《欧洲物理杂志C辑》日前以封面文章的形式介绍了扬州大学引力与宇宙学研究中心戴德昌教授团队完成的最新研究成果。值得关注的是,这项研究成果首次跳出传统虫洞研究方法,从“膜宇宙”的角度探讨构建“类虫洞”的可能性及方法。

迄今为止没有人发现虫洞

什么是虫洞?“很多人对虫洞的理解,停留在科幻作品中的时空通道。”戴德昌说,但在科学家看来,虫洞却是一个经过严格数学推理的物理模型。

戴德昌介绍,1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到第一个“黑洞解”,即如果质量过度集中于空间中,其周围会形成一个连光都无法脱离的区域。

“这个区域的边界称为视界面。在视界面内的事物都会‘陷入’黑洞中无法挣脱。”戴德昌说。

1935年爱因斯坦和内森·罗森对史瓦西的黑洞解做了一个线性代换,形成一个新的度规(规定变量值或点的位置的一种方法)。

这个新的度规显示当物质经过“黑洞视界”(即视界面)后,会进入另一个世界。

根据这个解,爱因斯坦预言,宇宙中存在一种连接着不同时空的特殊通道即虫洞,人们可以通过穿越这种通道的方式减少宇宙旅行的时间和距离。

“虽然爱因斯坦的广义相对论从数学上预测了虫洞的存在,但迄今为止还没有人发现它。”戴德昌说。

从观测恒星的运动偏差入手

2016年,美国激光干涉引力波天文台捕捉到两个黑洞合并产生的引力波时,发现这个引力波有回声,于是有人猜测,这个回声是经由虫洞传到对边,又返回来形成的。

受此启发,戴德昌团队开始研究引力波或电磁波穿越虫洞引起另一侧扰动的可能性。团队认为,在虫洞对面的东西会影响我们自身宇宙的引力或重力加速度,所以研究大质量星体(或黑洞)附近的

恒星运动,就可以确定其有没有受到来自其他世界或物质的影响。如果恒星的运动速度偏离现有理论预言,就表示有可能存在未知的物质或虫洞。

经过慎重的计算与筛选,团队选择位于银河系中心的超大质量黑洞人马座A星(位于银河系银心的一个非常光亮及致密的射电波源,很可能是离地球最近的超大质量黑洞所在处)附近的恒星S2进行观测,力图捕捉到虫洞踪影。

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