想星际穿越？先找到门再说_风闻

　　作者：Andreea Font, The Conversation

　　翻译：张宇辰

　　校对: 王婧彧 王茸 张砚斌 杨伯顺

　　审阅：牧夫校对组

　　美编：徐⑨坤

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　　我们可以利用虫洞去其他宇宙旅行吗？

　　图片来源：ktsdesign/Shutterstock

　　爱因斯坦的广义相对论深刻地改变了我们对物理学基本概念（如空间和时间）的看法。但它也给我们留下了一些谜团。其中之一便是在过去几年里才明确探测到的黑洞。另一个是“虫洞”——连接时空不同点的桥梁，理论上为太空旅行者提供了捷径。

　　虫洞目前还只是个猜想 。但一些科学家认为我们很快就会找到它们。在过去的几个月里，几项新研究提出了有趣的前进方向。

　　黑洞和虫洞是爱因斯坦方程组的特殊解，是当时空结构被引力强烈弯曲时产生的。例如，当物质密度极高时，时空的结构会变得非常弯曲，甚至连光都无法逃脱。这就是黑洞。

　　由于该理论允许时空结构被拉伸和弯曲，人们可以想象出各种可能的结构。1935年，爱因斯坦和物理学家Nathan Rosen描述了通过在两个宇宙之间架起一座桥梁而将两个时空连接在一起的场景。这是一种虫洞。从那时起，人们又想象出了许多其他虫洞。

　　一些虫洞可能是“可穿越的”，这意味着人类可以通过它们旅行。然而，要做到这一点，它们必须足够大，可以对抗试图关闭它们的引力。不过这需要大量的“负能量”。

　　听起来像科幻小说？我们知道负能量确实存在，而是实验室已经可以制造少量负能量了。我们也知道，负能量是宇宙加速膨胀的原因。因此，宇宙可能已经找到了制造虫洞的方法。

　　我们才刚刚看到了黑洞。

　　图片来源：Event Horizon Telescope/wikipedia, CC BY-SA

　　在天空中发现虫洞

　　那么我们如何证明虫洞的存在呢？俄罗斯天文学家在最近发表在《英国皇家学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Society)上的一篇论文中提出：它们可能存在于一些非常明亮的星系中心，并提出了一些可能的观测方向。他们的想法是：从虫洞一侧跑出来的物质，与掉进虫洞的物质碰撞的话，会发生什么呢？计算表明，这次碰撞将导致壮观的伽马射线，我们可以尝试用望远镜观察。

　　这种辐射可能是区分虫洞和黑洞的关键，而过去科学家们认为虫洞和黑洞是无法区分的。其实，黑洞应该只会喷射出更少量的伽马射线，而虫洞产生的辐射将局限于一个巨大的球体内。虽然这样的虫洞是可以穿越的，但显然旅程不会多么愉快。因为它离活跃星系的中心如此之近，高温会把所有东西都烧焦。当然，并非所有虫洞都是这种情况，例如那些远离星系中心的虫洞。

　　虫洞可以藏在星系中心的想法并不新鲜。以银河系中心的超大质量黑洞为例，它是科学家通过艰苦跟踪黑洞附近的恒星轨道发现的，科学家们也因为这一发现获得了2020年诺贝尔物理学奖。但最近的一篇论文认为，这可能是由虫洞造成的。

　　与黑洞不同，另一端的物体可能会通过虫洞“泄漏”一些引力。这种诡异的引力作用会给星系中心附近的恒星的运动增加一个小小的冲击。根据这项研究，一旦我们仪器的灵敏度提高一点，在不久的将来，这种特定的影响应该可以在观测中测量出来。

　　巧合的是，最近的另一项研究报道了一些在天空中发现的“奇怪电波圈”。这些电波圈很奇怪，因为它们很大，但与任何可见物体都没有联系。目前，传统理论无法解释该现象，因此虫洞被认为是一种可能的原因。

　　虫洞可能起源于早期宇宙。

　　图片来源：Lightboxx/Shutterstock

　　原文链接：

　　https://phys.org/news/2021-01-wormholes-lurking-universeand-ways.html

『天文时刻』 牧夫出品

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大气上层罕见的红色极光带 (大气边缘那层淡淡的玫瑰红色)

图片来源：Jack Fischer, Expedition 52, NASA