蟲洞可以投射出通過望遠鏡看到的怪異陰影

一項新的研究表明蟲洞，或者說是穿越時空的假想隧道，可以超光速旅行，可能會在天空中留下黑暗的痕迹，這可能用望遠鏡可以觀測到。這些稍微彎曲，長方形的蟲洞「陰影」可以區別於黑洞留下更圓的斑，如果被發現的話，可以證明愛因斯坦100多年前提出的宇宙捷徑實際上是真實的。蟲洞是宇宙的捷徑，隧道通過超空間挖掘。從一端跳到另一端，就可以在宇宙的另一端出現——這是一種便捷的旅行方式，它已成為科幻小說的一部分。這些科幻作品來自於愛因斯坦的廣義相對論方程。與黑洞周圍的時空一樣，蟲洞是時空結構扭曲的區域，光不再以直線傳播。

光子——或來自附近氣體、塵埃或背景恆星的光粒子——在蟲洞周圍傾側，產生一圈光。但太近的光子會穿過蟲洞，留下一個黑暗、圓形的空洞，稱為陰影。這樣的陰影將類似於黑洞投射——包括銀河系中心的超大質量黑洞——天文學家們正試圖直接觀測這些黑洞。它的影子看起來很小，所以天文學家們把收音機的天線連接到地球上，形成了一個地球大小的望遠鏡，叫做「事件視界」望遠鏡，現在正在分析去年收集的第一批數據。新的分析發表在3月30日預印期刊arXiv，發現某種類型的旋轉蟲洞會留下更大更扭曲的陰影投下的一個比一個黑洞。

當一個蟲洞旋轉得更快時，它的影子會出現一個小的平滑，而黑洞的陰影則會更像圓盤。通過觀察它們的陰影，有可能分辨出黑洞和蟲洞。研究人員已經計算出了一個旋轉的蟲洞的影子，但是他們忽略了蟲洞的「咽喉」的作用，它連接了兩個末端。使用新的分析方法，天文學家可以在原理上識別出一個蟲洞的影子。這不僅是科幻小說的證據，而且是某種外來物質或修正的重力理論的間接證據。根據廣義相對論，一個蟲洞需要奇異的(而且仍然是理論上的)物質，它像反重力一樣保持它的開放，否則它會立即崩潰。否則，一個穩定的蟲洞可能需要重新思考我們對重力的理解。

但是新的分析已經提交給了《物理評論D》雜誌的同行評審，只提到了一個特定的蟲洞類別。必須研究結果是否會影響到更廣泛的蟲洞類別。威斯康星大學密爾沃基分校的物理學家約翰·弗里德曼(John Friedman)說，這種蟲洞也有一種更簡單、不現實的對稱性。沙伊克的新分析可能不適用於更現實的蟲洞，因為外來物質如此神秘。宏觀蟲洞的存在是非常不可能的，那麼支持蟲洞的物質的未知性質就無法預測陰影。計算陰影需要知道周圍的時空結構幾何。這種幾何形狀取決於奇異物質的性質。但是因為沒人知道這個問題可能是什麼，精確的幾何形狀——也就是陰影，仍然是一個謎。

博科園-科學科普｜文：Marcus Woo/Live Science

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