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科學家提出從可見光譜推估蟲洞形狀的方程
蟲洞﹐一條理論上可連接時空兩個不同點的隧道﹐至今沒人確定它是否真的存在﹐更不用說它的面貌。但最近俄羅斯天體物理學家Roman Konoplya新論文指出﹐也許我們能根據可見光譜的資訊來確定蟲洞形狀。
天文學家已經基於愛因斯坦廣義相對論找到宇宙中黑洞存在的證據﹐雖然實際上我們不是真正看見黑洞﹐而是用各種旁敲側擊的方法推出黑洞位置﹐至今都還無法精確描述黑洞的形狀與大小﹐但理論表明﹐黑洞將物質吸入之後﹐會透過蟲洞(wormhole)隧道連接稱為「白洞」的另一端出口﹐並將吸入的物質從那裡吐出來。
如果技術允許﹐那麼有一天﹐人類就是那堆被吸入又安全無恙吐出的「物質」﹐可以藉由蟲洞達到時空穿梭目的。但我們從未找到白洞﹐更遑論證實連接黑洞與白洞的蟲洞可能在哪裡。一般情況下﹐物理學家都是先收集數據抓出緊湊物體的幾何形狀﹐接著再將相關數據與理論預測值比對﹐計算光與重力的表現。
而俄羅斯人民友誼大學(RUDN)天體物理學家Roman Konoplya反其道而行﹐他現在試著根據可見光譜來預測蟲洞的外形。運用量子力學與幾何假設﹐Roman Konoplya認為蟲洞的形狀與質量可根據光的紅移值﹑高頻重力波的振蕩範圍計算得出。
麻省理工學院物理系講師Jolyon Bloomfield在《Live Science》報導中解釋﹐你想像當你敲擊一面鼓後﹐可以從聲音推斷出它的形狀。Roman Konoplya採用的是名為「球對稱性Morris-Thorne蟲洞(spherically symmetrical Morris-Thorne wormhole)」的數學模型﹐他已經編寫出計算蟲洞形狀與質量的方程式﹐現在只差要有足夠精確的儀器來檢查蟲洞的紅移值﹑傾聽蟲洞的振蕩。
檢查紅移值的方法比如重力透鏡效應或電磁輻射﹐而檢測重力波的技術已出現﹐天文學家已多次利用LIGO﹑VIRGO偵測到宇宙中微小的漣漪波動﹐隨著儀器升級﹐未來或許能為複雜蟲洞提供足夠多訊息。雖然這個概念也不是那麼完美﹐畢竟它是基於一系列假設的假設﹐但Roman Konoplya相信﹐量子力學可以為蟲洞的幾何形狀提供不少解套。
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