根据1月19日发表在《物理评论D》杂志上的研究,如果虫洞存在,它们可以将遥远物体的光线放大10万倍— 而这可能是找到它们的关键。
虫洞是理论上的漏斗状门户,物质(或许是航天器)可以通过它进行远距离的旅行。为了想象一个虫洞,假设所有的宇宙是一张纸。如果你的起点是纸片顶部的一个点,而你的目的地是纸片底部的一个点,那么如果你把纸片折叠起来,让这两个点相遇,就会出现虫洞。你可以在瞬间穿越整张纸,而不是走完整张纸的长度。
虫洞从未被证实存在,但物理学家们还是花了几十年的时间来理论这些奇特的物体可能是什么样子,以及它们可能如何表现。在他们的新论文中,研究人员建立了一个模型来模拟一个带电的球形虫洞及其对周围宇宙的影响。研究人员希望找出虫洞是否可以通过观察其对周围环境的影响来检测。
研究人员的模型显示,如果虫洞存在的话,其质量足以触发爱因斯坦相对论的一个方面:极端巨大的物体会弯曲时空结构,以至于导致光线弯曲。从我们在地球上的视角来看,这种弯曲的光线会放大潜藏在大质量物体后面的东西。这种现象被称为 "微透镜",它使科学家能够利用大质量物体,如星系和黑洞,来观察极其遥远的物体,如早期宇宙的恒星和星系。
在这篇论文中,研究人员认为,虫洞和黑洞一样,其质量足以放大其背后的遥远物体。
"通过虫洞的扭曲放大可以非常大,这可以在某一天进行测试,"研究的主要作者刘磊华(在新标签中打开),中国湖南吉首大学的一名物理学家,在一封电子邮件中告诉《生活科学》。
刘还指出,虫洞会以不同于黑洞的方式放大物体,这意味着科学家可以区分这两者。例如,已知通过黑洞的微透镜会产生其背后物体的四个镜像。另一方面,通过虫洞的微透镜将产生三个图像:两个暗淡的图像和一个非常明亮的图像,作者的模拟显示。
然而,德克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家安德烈亚斯-卡奇(在新标签中打开)在一封电子邮件中告诉《生活科学》,由于其他物体(如星系、黑洞和恒星)也会产生微透镜效应,在没有明确线索的情况下寻找虫洞将是一项艰难的工作,他没有参与这项研究。
试图分辨出一个虫洞与其他大型天体造成的微透镜就像 "试图在摇滚音乐会中找出一个人的轻柔声音",Karch说。他还指出,虽然论文作者提供了一种有趣的理论方法来识别虫洞,但 "他们甚至还没有谈到如何在实践中做到这一点— 那是未来的工作。" 。
尽管虫洞仍然是坚实的理论,但研究人员的模型有朝一日可以得到测试,这是 "大多数物理学家的梦想",刘说。