黑洞與蟲洞到底有什麼區別
2023-03-30 03:31:49
黑洞是什麼？蟲洞是什麼？很多人對於黑洞比較了解，而對於蟲洞並不是很了解，黑洞是從蟲洞嗎？日前，有科學家認為，黑洞天體很可能是產生其他宇宙的蟲洞。下面我們就來看看具體介紹：黑洞、蟲洞。
黑洞
黑洞是內部具有強大引力場的天體，這樣強大的引力使得即使是光也無法逃逸。愛因斯坦的廣義相對論認為當物質被擠壓成非常小的空間時就會形成黑洞。儘管黑洞無法被直接觀測到，但天文學家已經鑑別了很多很可能是黑洞的天體，主要是基於對環繞在其周圍的物質的觀測。
蟲洞
法國高等科學研究所的天體物理學家蒂博·達穆爾和德國不萊梅國際大學的謝爾蓋·索羅杜金認為這些黑洞天體可能是名為蟲洞的結構。蟲洞是連接時空織布中兩個不同地方的彎曲通道。如果你將宇宙想像為二維的紙張，蟲洞就是連接這張紙片和另一張紙片的「喉嚨」通道。在這種情況下，另一張紙片可能是另一個單獨的宇宙，擁有自己的恆星、星系和行星。達穆爾和索羅杜金研究了蟲洞可能的情形，並驚訝的發現它如此類似於黑洞以至於幾乎無法區分兩者之間的差別。
霍金輻射
物質環繞蟲洞旋轉的方式與環繞黑洞是一樣的，因為兩者扭曲環繞它們的時空的方式是相同的。有人提出利用霍金輻射來區分兩者，霍金輻射是指來自黑洞的光和粒子輻射，它們具有能量光譜的特性。但是這種輻射非常微弱以至於它可能被其他源完全湮沒，例如宇宙大爆炸後殘餘的宇宙微波背景輻射，因此觀測霍金輻射幾乎是不可能的。另一個可能存在的不同便是，蟲洞可能沒有黑洞所具有的視界。這意味著物質可以進入蟲洞，也可以再次出來。實際上，理論家稱有一類蟲洞會自我包裹，因此並不會產生另一個宇宙的入口，而是返回到自身的入口。
勇敢者的遊戲
即便如此，這也沒有一個簡單的測試方法。由於蟲洞的具體的形狀不同，物質跌入蟲洞之後可能要花費數十億年之後才能從裡面出來。即使蟲洞的形狀非常完美，宇宙最古老的蟲洞目前也尚未「吐出」任何物質。看起來似乎只有一條探尋天文學黑洞的途徑，那就是勇敢的縱身一躍。這絕對是一個勇敢者的危險遊戲，因為如果跳入的是一個黑洞，其強大的重力場將會撕裂我們身體的每一個原子；即便幸運的進入了一個蟲洞，內部強大的引力仍然是致命的。假設你能倖存下來，而蟲洞恰好是不對稱的，你會發現自己處在另一個宇宙的另一邊。還沒等你看清楚，這個蟲洞也許又把你吸回到所出發的宇宙入口了。
悠悠球運動
「太空船也能做這樣的悠悠球運動，」達穆爾說道，「（但是）如果使用自己的燃料，你就能從蟲洞的引力中逃逸」，然後探索另一邊的宇宙。不過在宇宙這一邊的朋友也許得等上數十億年才能再次見到你，因為在蟲洞裡的穿行時間將會非常漫長。這樣的延遲使得在蟲洞兩邊的有效通訊變得幾乎不可能。如果能夠發現或者構建微觀蟲洞，這種延遲可能短至幾秒鐘時間，索羅杜金這樣說道，這潛在的支持了雙邊通訊。研究黑洞形成和蟲洞特性的美國俄勒岡大學尤金分校的史蒂芬·許（StephenHsu），也認為利用觀測區分黑洞和蟲洞之間差別幾乎是不可能的，至少利用目前的科技是不可能實現的。
外來物質
「黑洞最重要的特性就是落入黑洞的物體」有去無回「的臨界點，而對此我們目前還無法進行測試。」史蒂芬說道。但目前被認為是黑洞的天體也可能的確是黑洞而非蟲洞，這種情況也並非不可能。目前存在不少關於黑洞形成的可行情景，例如大質量恆星的坍塌，但有關蟲洞是如何形成的則仍是未知數。蟲洞可能與宏觀的黑洞有所不同，它需要一些外來的物質保持自身穩定，而這種外來物質是否真實存在又是個未知數。索羅杜金認為蟲洞的形成方式可能與黑洞相差無幾，例如都來自於坍塌的恆星。在這種情境下，物理學家一般認為會產生黑洞，但索羅杜金認為量子效應可能會阻止坍縮形成黑洞的過程，轉而形成了蟲洞。
微觀黑洞
索羅杜金稱這一機制在更完整的物理學理論下將不可避免，後者統一了重力和量子力學的理論，它是物理學界長久以來的夢想和目標。如果這一理論是正確的，那麼以往我們認為會形成黑洞的地方，就可能會形成蟲洞。而這一猜想並不是沒有方法對其進行測試，有的物理學家認為未來的粒子加速器實驗將能夠產生微觀黑洞。這種微觀黑洞有可能放射出可以計算的霍金輻射，以證明產生的是黑洞而非蟲洞。但是如果索羅杜金猜想的是正確的話，那麼形成的會是一個微觀蟲洞，因此將不會產生任何輻射。「通過這樣簡單的測試就能辨別產生的是黑洞還是蟲洞。」
蟲洞的另一個優點在於能夠解決所謂的黑洞信息悖論。黑洞唯一能夠釋放出的就是霍金輻射，但這些霍金輻射將如何攜帶最初落入黑洞天體的原始信息，目前還尚不清楚。這種混亂效應與量子力學相衝突，後者禁止這種信息的丟失。「從理論上來說，蟲洞要比黑洞好的多，因此它不會發生信息丟失。」索羅杜金說道。由於蟲洞沒有視界，物體無需轉化成霍金輻射就能自動離開蟲洞，因此也就不存在信息丟失的問題。對於黑洞、蟲洞的信息，還需要科學家進一步做詳細研究，相信有一天，無論是黑洞還是蟲洞我們都會有更好的認知。
