黑洞落入虫洞会发生什么?出现一种神秘引力波!

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  据国外媒体报道,黑洞落入虫洞会发生什么呢?最新研究推测称,如果虫洞真实存在,那么完全可以吞下黑洞。天文学家认为他们可能利用被称为引力波的时空涟漪探测到黑洞落入虫洞,但前提是虫洞确实存在,并且虫洞吞下黑洞的事件可能发生过。

  爱因斯坦于1916年首次预测引力波的存在,依据他的观点,引力是质量扭曲时空时产生的,当两个或者两个以上天体在一个引力波内运动时,会产生以光速传播的引力波,在运动过程中拉伸和挤压时空。

  由于引力波非常微弱,因此很难探测到,甚至爱因斯坦也不确定它们是否真的存在,以及能否被发现。经过科学家几十年的研究,2016年,科学家报道称,使用激光干涉引力波天文台(LIGO)探测到首个引力波存在的直接证据。

  黑洞vs虫洞

  目前引力波天文台已探测到20多次大型碰撞事件,例如:黑洞和中子星等超密集、大质量天体之间发生碰撞,然而,在理论上可能存在更奇异的天体,例如:虫洞,虫洞碰撞也会产生科学家可以探测到的引力信号。

  虫洞是时空中的隧道,理论上它可以在时空任何区域旅行,甚至进入另一个宇宙,爱因斯坦广义相对论允许虫洞存在,尽管它们是否存在是另一回事。

  原则上讲,所有虫洞都是不稳定的,一旦打开就会立即关闭。让虫洞保持打开和可穿行的唯一方法就是采取所谓的“负质量”物质的奇异形式,这些物质具有独特性质,包括从一个标准引力场飞离,而不是像普通物质那样朝着它坠落,事实上没有人真实知道这些奇特物质是否存在。

  在许多方面,虫洞类似于黑洞,这两种类型的天体密度都非常大,它们具有强大引力。两者主要区别是,理论上没有任何物质可以在进入黑洞后再次返回虫洞,黑洞引力超过光速的临界速度,而任何进入虫洞的物体理论上可以反向运动。

  假设虫洞可能存在,科学家研究了黑洞环绕虫洞运行时产生的引力信号,并发表了一篇论文报告,探究分析了当黑洞进入虫洞会发生什么?是否从虫洞另一端离开进入时空的另一端?假设黑洞和虫洞彼此引力结合在一起,黑洞落入虫洞,之后将在虫洞另一端出现。

  无法逃脱

  在计算机模型中,研究人员分析了5倍太阳质量的黑洞与200倍太阳质量的虫洞之间的交互作用,虫洞入口直径是黑洞直径60倍,黑洞可稳定穿越虫洞。最终模拟结果表明,在黑洞进入和离开虫洞的过程中,会出现迄今未探测过的引力信号。

  当两个黑洞彼此螺旋接近时,它们的轨道速度就会增大,就像花样滑冰运动员在冰面上旋转身体时将手臂朝身体内侧收紧一样,相反,引力波频率将升高。引力波产生的声音类似于鸟叫声,就像某人快速吹口哨一样,因为任何频率的升高都与该音高增大相对应。

  如果你观察到一个黑洞螺旋进入虫洞,你会听到一种鸟鸣的唧唧声,就像两个黑洞碰撞在一起,但来自黑洞的引力波会迅速衰减,因为它将大部分引力波辐射到虫洞的另一端。相反,当两个黑洞发生碰撞时,其结果是引力波产生巨大爆发。

  如果你看到一个黑洞从虫洞中出现,会发现一个“反唧唧声”,具体而言,当黑洞远离虫洞时,引力波频率会降低,随着黑洞不断地进出虫洞的每个端口,会产生一个唧唧声和反唧唧声的循环。每次唧唧声和反唧唧声之间的时间长度会随着时间推移而缩小,直到黑洞卡在虫洞某处。如果能探测到这种引力信号,就可以证明虫洞的存在。

  研究报告合著作者、美国范德比尔特大学物理学家威廉·盖贝拉(William Gabella)说:“尽管虫洞概念具有极高的推测性,但我们有能力证明或至少对它们的存在提供一定的可信度。”

  在这种情况下,最终黑洞将停止落入和离开虫洞,并在黑洞中“喉咙”附近停留。这样的最终结局取决于虫洞“喉咙”发现奇异物质的推测属性。一种可能性是,黑洞有效地增加虫洞的质量,而虫洞可能没有足够的外来物质保持稳定,盖贝拉说:“也许由此造成的时空混乱会导致黑洞以大量引力波的形式将质量转化为能量。”

  盖贝拉说:“只要虫洞的质量大于它遇到的任何黑洞,就会保持稳定状态,如果虫洞遇到一个更大的黑洞,黑洞可能破坏虫洞的外来物质,完全可使虫洞变得不稳定,甚至导致虫洞崩溃,并可能形成一个新的黑洞。”

  如果一个黑洞仅切断了虫洞的边缘,部分黑洞进入虫洞端口,其余的则留在虫洞外面,此时会发生什么仍具有不确定性。盖贝拉说:“我怀疑在黑洞视界存在一些疯狂的现象,导致更多的引力波和能量损耗,这样的碰撞可能破坏虫洞的外来物质,导致虫洞不稳定。”

  未来研究可以探索虫洞的外来物质和正常物质之间的相互作用,以及更复杂的情况,例如:虫洞旋转时会发生什么。盖贝拉称,其他的研究方向可以分析引力波如何在这些情况下与正常和外来物质的相互作用,以及虫洞与可能存在的各种天体轨道之间可能发生的变化。(叶倾城)

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