据国外媒体报道,黑洞落入虫洞会发生什么?最新的研究推测,如果虫洞存在,黑洞可以被完全吞噬。天文学家认为,他们可能会利用被称为引力波的时空涟漪来探测黑洞落入虫洞,但前提是虫洞确实存在,虫洞吞噬黑洞的情况可能已经发生。

  爱因斯坦在1916年第一次预言了引力波的存在。按照他的观点,引力是质量扭曲时空时产生的。两个或两个以上的天体在一个引力波中运动时,会产生以光速传播的引力波,在运动过程中对时空进行拉伸和挤压。

  引力波很弱,很难探测到。就连爱因斯坦也不确定它们是否真的存在,是否能被发现。经过科学家数十年的研究,2016年,科学家报告称,LIGO首次探测到引力波的直接证据。

  黑洞vs虫洞

  目前,引力波观测站已经探测到20多个大规模碰撞事件,例如黑洞、中子星等超致密大质量天体的碰撞。然而,理论上,可能还有更奇特的天体,比如虫洞,它们也产生科学家可以探测到的引力信号。

  虫洞是时空隧道。理论上,它们可以在时间和空间的任何地方旅行,甚至进入另一个宇宙。爱因斯坦的广义相对论允许虫洞存在,虽然是否存在是另一回事。

  原则上所有虫洞都是不稳定的,一旦打开,马上就会关闭。保持虫洞开放和可通行的唯一方法是采取所谓“负质量”物质的奇怪形式,它具有独特的性质,包括远离标准引力场飞行,而不是像普通物质一样向它下落。事实上,没有人真正知道这些奇怪的物质是否存在。

  虫洞在很多方面都和黑洞类似。这两类天体密度很大,引力很强。两者的主要区别在于,理论上,无论什么物质进入黑洞后都可以回到虫洞,黑洞的引力超过了光速的临界速度,而任何进入虫洞的物体理论上都可以反方向运动。

  假设虫洞可能存在,科学家们研究了黑洞在虫洞周围运行时产生的引力信号,并发表了一篇论文报告来探索和分析黑洞进入虫洞时会发生什么。你是从虫洞的另一端离开,进入时空的另一端吗?假设黑洞和虫洞相互引力结合,黑洞会落入虫洞,然后出现在虫洞的另一端。

  无法逃脱

  在计算机模型中,研究人员分析了质量是太阳5倍的黑洞和质量是太阳200倍的虫洞之间的相互作用。虫洞的入口直径是黑洞的60倍,黑洞可以稳定的通过虫洞。最终的模拟结果表明,黑洞进出虫洞时会有一个未被探测到的引力信号。

  当两个黑洞螺旋靠近时,它们的轨道速度会增加,就像花样滑冰运动员在冰上旋转时,他们的手臂会向身体内部收紧一样。反之,引力波频率会增加。引力波产生类似鸟叫的声音,就像有人在快速吹口哨,因为频率的任何增加都对应着音高的增加。

  如果你观察到一个黑洞螺旋进入虫洞,你会听到鸟的啁啾声,就像两个黑洞碰撞一样,但是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,当两个黑洞碰撞时,结果是引力波的巨大爆炸。

  如果你看到一个黑洞从虫洞中出现,你会发现一个“反啁啾”。具体来说,当黑洞远离虫洞时,引力波的频率会降低,随着黑洞不断进出虫洞的每个端口,会产生啁啾和反啁啾的循环。每次啁啾和反啁啾之间的时间长度将随着时间的推移而减少,直到黑洞卡在虫洞的某个地方。如果我们能探测到这个引力信号,我们就能证明虫洞的存在。

  该研究报告的合著者、美国范德比尔特大学的物理学家威廉·加贝拉(William Gabella)表示:“尽管虫洞的概念是高度投机的,但我们有能力证明或至少为它们的存在提供一定的可信度。”

  在这种情况下,黑洞最终会停止落入和离开虫洞,停留在黑洞的“咽喉”附近。最终的结果取决于在虫洞喉部发现的奇怪物质的推测性质。一种可能是黑洞有效增加了虫洞的质量,虫洞可能没有足够的外来物质维持稳定。加贝拉说:“也许由此产生的时空混沌会导致黑洞以大量引力波的形式转化质量。为了能量。”

  加贝拉说:“只要虫洞的质量大于它遇到的任何黑洞,它就会保持稳定。如果虫洞遇到更大的黑洞,黑洞可能会破坏虫洞内的外来物质,完全可以使虫洞变得不稳定,甚至导致虫洞坍塌,有可能形成新的黑洞。”

  如果一个黑洞只切断虫洞边缘,一部分黑洞进入虫洞端口,其余的留在虫洞外,此时会发生什么还不确定。加贝拉说:“我怀疑黑洞视界存在一些疯狂现象,导致更多引力波和能量损失。这样的碰撞可能会破坏虫洞内的外来物质,导致虫洞的不稳定。”

  未来的研究可以探索虫洞中外来物质和正常物质的相互作用,以及更复杂的情况,比如虫洞旋转时会发生什么。Gebera说,其他研究方向可以分析引力波在这些条件下是如何与正常物质和外来物质相互作用的,以及虫洞与各种天体可能的轨道之间可能发生的变化。