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金屬蜂窩板
視覺(jué)中國(guó)供圖
“類(lèi)蟲(chóng)洞”是基于“膜宇宙”實(shí)際的猜想,它銜接的是兩個(gè)宇宙,其效應(yīng)取蟲(chóng)洞相似,但又不同于傳統(tǒng)實(shí)際所架構(gòu)的蟲(chóng)洞。
受訪(fǎng)者供圖
戴德昌團(tuán)隊(duì)首次在“膜宇宙”模型的基礎(chǔ)上研究蟲(chóng)洞布局生成機(jī)制。他們的研究成果首次跳出了傳統(tǒng)蟲(chóng)洞研究辦法。
◎本報(bào)記者 過(guò)國(guó)忠
通 訊 員 張 運(yùn) 薦小純
在科幻電影中,總少不了通過(guò)蟲(chóng)洞實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿越的橋段。
自蟲(chóng)洞的概念誕生以去,科教家們不停在評(píng)論辯論應(yīng)用其實(shí)現(xiàn)時(shí)空穿越的可能性。但發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞,乃至構(gòu)建或穿越蟲(chóng)洞,不停是物理教研究前沿最熱也是最難解的“懸案”。
3月30日,科技日?qǐng)?bào)記者了解到,國(guó)際著名期刊《歐洲物理雜志C輯》日前以封里文章的情勢(shì)引見(jiàn)了揚(yáng)州大教引力取宇宙教研究中央戴德昌教授團(tuán)隊(duì)完成的最新研究成果。值得關(guān)注的是,這項(xiàng)研究成果首次跳出傳統(tǒng)蟲(chóng)洞研究辦法,從“膜宇宙”的角度探討構(gòu)建“類(lèi)蟲(chóng)洞”的可能性及辦法。
迄今為止出有人發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞
什么是蟲(chóng)洞?“良多人對(duì)蟲(chóng)洞的了解,停止在科幻做品中的時(shí)空通道?!贝鞯虏f(shuō),但在科教家看去,蟲(chóng)洞卻是一個(gè)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格數(shù)教推理的物理模型。
戴德昌引見(jiàn),1916年,德國(guó)天文教家卡爾·史瓦西通過(guò)盤(pán)算獲得第一個(gè)“黑洞解”,即如果質(zhì)量過(guò)度散中于空間中,其周?chē)鷷?huì)構(gòu)成一個(gè)連光都沒(méi)法脫離的區(qū)域。
“這個(gè)區(qū)域的邊界稱(chēng)為視界里。在視界里內(nèi)的事物都會(huì)‘陷入’黑洞中沒(méi)法掙脫?!贝鞯虏f(shuō)。
1935年愛(ài)因斯坦和內(nèi)森·羅森對(duì)史瓦西的黑洞解做了一個(gè)線(xiàn)性代換,構(gòu)成一個(gè)新的度規(guī)(規(guī)定變量值或點(diǎn)的位置的一種辦法)。
這個(gè)新的度規(guī)表現(xiàn)當(dāng)物資經(jīng)過(guò)“黑洞視界”(即視界里)后,會(huì)進(jìn)入另一個(gè)世界。
根據(jù)這個(gè)解,愛(ài)因斯坦預(yù)言,宇宙中存在一種銜接著不同時(shí)空的特殊通道即蟲(chóng)洞,人們可以通過(guò)穿越這類(lèi)通道的方式減少宇宙旅行的時(shí)間和間隔。
“雖然愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論從數(shù)教上展望了蟲(chóng)洞的存在,但迄今為止還出有人發(fā)現(xiàn)它?!贝鞯虏f(shuō)。
從不雅測(cè)恒星的運(yùn)動(dòng)偏偏向入手
2016年,好國(guó)激光干預(yù)引力波天文臺(tái)捕獲到兩個(gè)黑洞合并產(chǎn)生的引力波時(shí),發(fā)現(xiàn)這個(gè)引力波有回聲,因而有人猜想,這個(gè)回聲是經(jīng)由蟲(chóng)洞傳到對(duì)邊,又返回去構(gòu)成的。
受此啟示,戴德昌團(tuán)隊(duì)開(kāi)初研究引力波或電磁波穿越蟲(chóng)洞引發(fā)另一側(cè)擾動(dòng)的可能性。團(tuán)隊(duì)認(rèn)為,在蟲(chóng)洞對(duì)里的工具會(huì)影響我們自身宇宙的引力或重力加速度,所以研究大質(zhì)量星體(或黑洞)四周的
恒星運(yùn)動(dòng),就可以肯定其有出有受到去自其他世界或物資的影響。如果恒星的運(yùn)動(dòng)速度偏偏離現(xiàn)有實(shí)際預(yù)言,就表示有可能存在未知的物資或蟲(chóng)洞。
經(jīng)過(guò)慎重的盤(pán)算取挑選,團(tuán)隊(duì)選擇位于銀河系中央的超大質(zhì)量黑洞人馬座A星(位于銀河系銀心的一個(gè)極度光明及致稀的射電波源,很可能是離地球比來(lái)的超大質(zhì)量黑洞所在處)四周的恒星S2進(jìn)行不雅測(cè),力圖捕獲到蟲(chóng)洞蹤跡。
“不雅測(cè)數(shù)據(jù)雖仍在進(jìn)行中,目前尚不能完全證實(shí)蟲(chóng)洞的存在,但我們已構(gòu)成了系列直接成果。”戴德昌說(shuō)。
2019年,戴德昌團(tuán)隊(duì)在國(guó)際著名雜志《物理評(píng)論D輯》上發(fā)表文章,團(tuán)隊(duì)研究發(fā)現(xiàn)蟲(chóng)洞所銜接的宇宙可以和我們宇宙里里的物資產(chǎn)生交互做用。
該項(xiàng)研究成果獲得諾貝爾獎(jiǎng)得主好國(guó)加州理工大教教授基普索恩極高評(píng)價(jià),好國(guó)《紐約時(shí)報(bào)》以“如何穿越蟲(chóng)洞”為題對(duì)該項(xiàng)研究成果進(jìn)行了大幅報(bào)道。
“類(lèi)蟲(chóng)洞”尚不能保證布局不治
如何穿越蟲(chóng)洞?“近100年去,蟲(chóng)洞以其奇特的魅力吸引著無(wú)數(shù)科教家投身到穿越時(shí)空的探索中?!贝鞯虏f(shuō),雖然深空探測(cè)的手藝不停在晉級(jí)迭代,相關(guān)實(shí)際也在不休求新求變。但穿越蟲(chóng)洞不停是一個(gè)遙不行及的夢(mèng)想。
“雖然人們很早就從實(shí)際上證實(shí)了蟲(chóng)洞的存在,但當(dāng)前主流的實(shí)際卻認(rèn)為蟲(chóng)洞沒(méi)法用做星際穿越。”揚(yáng)州大教引力取宇宙教研究中央教授王元君說(shuō)。
王元君引見(jiàn),在廣義相對(duì)論中,蟲(chóng)洞極度蜿蜒,沒(méi)法不治存在,必要負(fù)能量收撐。而根據(jù)目前的實(shí)際,在宏不雅尺度上是沒(méi)法制制出負(fù)能量的。
另中,實(shí)際認(rèn)為真空量子擾動(dòng)可能會(huì)提供部分負(fù)能量,進(jìn)而構(gòu)成微不雅蟲(chóng)洞,但是其相關(guān)機(jī)理和構(gòu)成機(jī)制,目前還沒(méi)法運(yùn)用到宏不雅發(fā)域。
但令人驚喜的是,戴德昌團(tuán)隊(duì)的最新研究為探覓蟲(chóng)洞帶去了新的起色。“我們團(tuán)隊(duì)首次在‘膜宇宙’模型的基礎(chǔ)上研究蟲(chóng)洞布局生成機(jī)制?!贝鞯虏f(shuō),所謂“膜宇宙”指的是科教家們認(rèn)為我們的宇宙是在更高維時(shí)空中的一片膜。
“兩張膜上物資間的引力做用可以抵抗膜的張力,并制成膜變形,末了兩個(gè)物資可能會(huì)吸附在一起,并把膜貫串銜接在一起?!贝鞯虏f(shuō)。
“如果膜出有反彈回去,就會(huì)構(gòu)成一個(gè)新的拓?fù)洳季??!贝鞯虏f(shuō),“如許的效應(yīng)很像蟲(chóng)洞。是以我們稱(chēng)之為‘類(lèi)蟲(chóng)洞’布局?!?
為了驗(yàn)證這類(lèi)“腦洞大開(kāi)”的設(shè)法主張,團(tuán)隊(duì)睜開(kāi)了大量實(shí)際盤(pán)算探究“類(lèi)蟲(chóng)洞”的構(gòu)成條件。
戴德昌引見(jiàn),他們團(tuán)隊(duì)選擇兩個(gè)取太陽(yáng)質(zhì)量相當(dāng)?shù)奈矬w,盤(pán)算了兩個(gè)膜(平行宇宙)之間合理的張力值和間隔大小。研究發(fā)現(xiàn),兩個(gè)宇宙構(gòu)成“類(lèi)蟲(chóng)洞”的條件,取決于膜的張力條件。極端條件下,如果張力為整,任何兩個(gè)質(zhì)量不為整的物體間都可能構(gòu)成“類(lèi)蟲(chóng)洞”布局。
他們的研究還發(fā)現(xiàn),在肯定的膜張力下構(gòu)成“類(lèi)蟲(chóng)洞”,如果這兩個(gè)大質(zhì)量物體是黑洞的話(huà),那么它們之間即便構(gòu)成蟲(chóng)洞也沒(méi)法通過(guò),由于物資沒(méi)法穿過(guò)黑洞視界。但如果兩個(gè)大質(zhì)量物體是中子星或者其他不存在視界里的物體,那么實(shí)際上它們之間構(gòu)成的蟲(chóng)洞是可通過(guò)的。因而,戴德昌團(tuán)隊(duì)首次從物理教角度證實(shí)了宏不雅發(fā)域穿越蟲(chóng)洞的可能性。此中,團(tuán)隊(duì)還接納膜的張力去替代負(fù)能量所扮演的足色。
“在我們團(tuán)隊(duì)的設(shè)想中是不必要額中的負(fù)能量去制制蟲(chóng)洞的。這為構(gòu)建蟲(chóng)洞提供了一個(gè)全新的思路。但目前還不能保證這類(lèi)‘類(lèi)蟲(chóng)洞’布局的不治性?!贝鞯虏f(shuō)。
戴德昌末了引見(jiàn),為了驗(yàn)證這個(gè)設(shè)法主張,我們?nèi)员匾獙?duì)這類(lèi)“類(lèi)蟲(chóng)洞”不治性進(jìn)行全里分析,這也是團(tuán)隊(duì)未去進(jìn)一步重點(diǎn)研究的標(biāo)的目標(biāo)。
標(biāo)題:跳出傳統(tǒng)研究方式 通過(guò)“膜宇宙”探索“類(lèi)蟲(chóng)洞”等未知事物
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