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时空隧道:虫洞或可带领人类到达另外一个宇宙

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skylark
6/10/2016

据英国媒体报道,如果虫洞真实存在,它或许能在较短时间内将我们送往宇宙的遥远角落。不过,这些结构被认为极其不稳定。当粒子进入虫洞时,产生的波动可能导致结构坍塌。而最新研究显示,穿越这种理论上的捷径抵达另一个宇宙并非完全不可能,尽管途中会遭遇极端作用力。

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虫洞是科幻作品中的常见元素,理论物理学家将其定义为连接宇宙两个遥远区域的时空通道。在电影《星际穿越》中,由于地球环境恶化,宇航员通过虫洞寻找新的宜居星球。葡萄牙研究团队基于黑洞中心存在虫洞的假设,模拟了椅子、科学家或宇宙飞船等物体穿越虫洞的过程。

研究负责人、里斯本大学的迪亚哥·鲁别拉-加西亚表示:'我们重新审视了引力与时空结构关系的根本问题。通俗地说,我们移除了广义相对论中的一个假设条件,因为在理论延伸中没有先验理由要求它必须成立。'

团队分析了天体接近黑洞时的变化,对通过物理或化学作用连接的聚集点进行了建模。爱因斯坦理论预测,靠近黑洞的天体一侧会被挤压,另一侧被拉伸。由于虫洞半径无限大,天体会被压缩至虫洞尺寸,但不会形成无穷小的奇点。名为测地线的分离线间距仍大于零,这些线代表自由落体粒子在时空中的轨迹。

鲁别拉-加西亚指出:'每个粒子都遵循引力场决定的测地线。尽管各测地线受力不同,天体各部分间的相互作用仍能维持其完整性。'此前团队曾提出无奇点黑洞模型,发现黑洞中心是椭圆形的有限大小虫洞结构。

发表在《经典和量子引力》的研究表明,天体两部分间光线往返时间始终有限,这意味着各部分仍存在物理化学作用,穿越虫洞仍保持因果关系。研究显示,有限的作用力(无论多强)可抵消虫洞内外引力场对穿越天体的影响。至少根据该研究,穿越至宇宙其他区域或许是可行的。

里斯本天体物理与空间科学研究所的罗伯·弗朗西斯科认为,对时空奇点和曲率发散的新见解代表了基础理论研究的进展。在众多宇宙模型并存的当下,这项研究可能对理解这些晦涩概念具有重要意义。