一个艺术家对超大质量黑洞的构想的插图。一项新的理论研究描述了一种在超大质量黑洞背景下寻找虫洞（一个推测现象）的方法。
（图片来源：NASA/JPL-Caltech）
虫洞可以在两个不同时空区域间形成通道，因此长期以来吸引着科幻迷的想象，而一项最新的研究描述了一种探测虫洞的方法。
这种通道可以连接我们宇宙中的一个时空到我们宇宙中另一个不同的时间和/或空间，或者到一个完全不同的宇宙。
虫洞是否存在仍有争议。但在最近Physical Review D上发表的一篇论文中，物理学家描述了一种探测这些桥梁的方法。
该方法聚焦于在人马座A星（Sagittarius A*）附近发现虫洞，人马座A星被认为是在银河系中心的一个超大质量黑洞。尽管没有证据表明那里存在虫洞，但那是寻找虫洞的好地方，因为虫洞预计需要极端引力条件，比如在超大质量黑洞处。
在这篇新论文中，科学家写到，如果人马座A星确实存在虫洞，那么附近的恒星就会被通道另一端的恒星的引力所影响。所以，通过搜索人马座A星附近恒星相对预期轨道的微小偏差，来探测虫洞的存在是可行的。
“如果你有两颗恒星，分别在虫洞的两边，在我们这边的恒星应该能够感觉到另一边恒星引力的影响。引力流将流过虫洞，”来自纽约州立大学布法罗分校文理学院（University at Buffalo College of Arts and Sciences）的物理学教授、宇宙学家Dejan Stojkovic博士说道。“所以如果你绘制人马座A星附近恒星的预期轨道，假如那里存在虫洞并在虫洞另一边有恒星，那你应该能观察到相对预期轨道的偏差。”
Stojkovic和来自中国扬州大学及凯斯西储大学（Case Western Reserve University）的第一作者De-Chang Dai博士领导了该研究。
对围绕人马座A星运动的恒星S2的仔细研究
Stojkovic指出如果虫洞被发现了，它们并会不像科幻小说通常想象的那样。
“即使虫洞是可穿越的，人和飞船在很大可能性上也不能通过，”他说，“实际上，你需要一股负能量来保持虫洞开放，而我们并不知道怎样才能做到。你要靠魔法才能创造出一个巨大稳定的虫洞。”
然而，无论可穿越与否，虫洞都是值得研究的有趣的理论现象。尽管没有实验证据表明这些通道存在，从理论上来说它们是可能的。正如Stojkovic解释的那样，虫洞是“爱因斯坦方程的一个合理的解”。
Physical Review D上的研究聚焦于科学家如何通过寻找S2运动路径的扰动来搜索虫洞。S2是天文学家发现的一颗围绕人马座A星运动的恒星。
尽管当前监测技术还不够精确到揭示虫洞的存在，Stojkovic说长期搜集S2的数据或发展技术去更精确地追踪运动轨迹，可以使发现虫洞的决心成为可能。他说这些技术进步离我们并不远，在一二十年内就可能实现。
然而，Stojkovic告诫道，尽管新方法可以用来探测虫洞（如果它真的在那儿），这并不能严格地证明虫洞是存在的。
“当我们达到观测中要求的精度时，我们或许能说如果我们探测到S2轨道的扰动，虫洞是最可能的解释，”他说。“但我们不能这么说，‘是的，这一定是虫洞。’这也可能有别的解释，比如我们这边的什么东西扰动了恒星的运动。”
Stojkovic说道，尽管该论文关注于可穿越的虫洞，可穿越和不可穿越的虫洞的存在都可以由其概述的方法揭示。他解释说，由于引力是时空的扭曲，无论物体是否能通过虫洞，虫洞两边都能感受到引力的影响。
作者：Charlotte Hsu
翻译：任雨涵
审校：戴晨
引进来源：纽约州立大学布法罗分校
原文链接：https://phys.org/news/2019-10-wormhole.html
本文来自：环球科学
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