未来“星际穿越”不是梦 扬大科研团队找到构造虫洞新思路

发表时间:2021/4/14 20:31:09  浏览次数:62  
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虫洞示意图。

通讯员 荐小纯 张运 记者 乔云

许多科幻电影中都有这样的场景:人类“嗖”一下钻进一个虫洞,到达遥远宇宙的某个角落。

日前记者获悉,国际知名期刊《欧洲物理杂志C辑》近日发表了扬州大学引力与宇宙学研究中心戴德昌教授团队完成的最新研究成果。该成果跳出传统研究方法,从“膜宇宙”的角度探讨构建“类虫洞”的可能性及方法。

“很多人对虫洞的理解,停留在科幻作品中。”戴德昌说,在科学家看来,虫洞是一个经过严格推理的物理模型。

戴德昌介绍,1916年,德国天文学家卡尔·史瓦西通过计算得到第一个“黑洞解”,即如果质量过度集中于空间中,周围会形成一个连光都无法脱离的区域。

“这种‘不可思议的天体’被称为黑洞。”戴德昌说,1935年爱因斯坦和内森·罗森对“黑洞解”进行研究发现,当物质经过黑洞视界面后,会进入另一个世界。爱因斯坦预言,宇宙中存在一种连接着不同时空的特殊通道,即“虫洞”,人们可以通过穿越虫洞的方式减少宇宙旅行的时间和距离。

“虽然迄今为止还没有人发现虫洞,但科学家们一直在寻觅可以证明它存在的蛛丝马迹。”戴德昌说。

长期以来,戴德昌团队选择位于银河系中心的超大质量黑洞人马座A星附近的恒星S2进行观测,力图捕捉到虫洞踪影。

“目前尚不能完全证明虫洞的存在,但我们已经形成了一系列间接成果。”戴德昌说。

2019年,戴德昌团队研究发现虫洞所连接的宇宙可以和当前宇宙里面的物质产生交互作用。该项研究成果得到诺贝尔奖得主美国加州理工大学教授基普索恩极高评价,美国媒体以“如何穿越虫洞”为题进行了大幅报道。

戴德昌团队首次从物理学角度证明了宏观领域穿越虫洞的可能性。

“科学家们认为我们的宇宙是在更高维时空中的一片膜,这就是所谓‘膜宇宙’,形成‘类虫洞’的条件取决于‘膜’的张力。”戴德昌解释说,物质在膜上的距离可能很远,但是在高维空间中却很近。“举个例子,你可以想象一只蚂蚁在一块织物上从这一端走到另一端。如果织物是扁平的,蚂蚁就要走很久很久的路。如果折叠织物,那么蚂蚁将很快抵达目的地。这样的效应很像虫洞,因此被称之为‘类虫洞’结构。”

“虫洞转瞬即逝,为了维持虫洞持续开放不消失,科学家们认为需要灌入负能量。大多数制造稳定虫洞的方案都需要用到负能量,在我们团队的设想中是不需要额外的负能量来制造虫洞,这为构建虫洞提供了一个全新的思路。”戴德昌表示,为了验证这个想法,他们需要对“类虫洞”稳定性进行全面分析,这也是团队未来进一步重点研究方向。

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