ระลอกคลื่นในอวกาศ - เวลาสามารถเผยรูปร่างของหนอนได้

Pin
Send
Share
Send

Wormholes - yawning gateways ที่สามารถเชื่อมโยงจุดที่ห่างไกลในทางทฤษฎีในเวลา - มักจะแสดงเป็นหลุมอุกกาบาตแรงโน้มถ่วงที่เชื่อมโยงโดยอุโมงค์แคบ

แต่รูปร่างของพวกเขายังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

อย่างไรก็ตามตอนนี้นักฟิสิกส์ในรัสเซียได้คิดค้นวิธีการวัดรูปร่างของหนอนสมมาตรแม้ว่าพวกเขาจะไม่ได้รับการพิสูจน์ว่ามีอยู่ก็ตาม - ขึ้นอยู่กับวิธีที่วัตถุอาจมีผลต่อแสงและแรงโน้มถ่วง

ตามทฤษฎีแล้วหนอนเจาะทะลุหรือพอร์ทัลสี่มิติผ่านอวกาศ - เวลาอาจทำงานแบบนี้: ที่ปลายด้านหนึ่งการดึงหลุมดำที่ไม่อาจต้านทานได้จะดูดสสารเข้าไปในอุโมงค์ที่เชื่อมต่อที่ปลายอีกด้านกับ "หลุมขาว" "ซึ่งจะพ่นเรื่องออกไปในสถานที่ห่างไกลจากจุดกำเนิดของวัตถุในอวกาศและเวลาตาม Space.com เว็บไซต์น้องสาวของ Live Science แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ได้สังเกตหลักฐานของหลุมดำในจักรวาล แต่ไม่เคยพบหลุมสีขาว

Wormholes (และความเป็นไปได้ของการเดินทางระหว่างดวงดาวที่พวกเขาแนะนำ) จึงยังคงไม่สามารถพิสูจน์ได้แม้ว่าทฤษฏีสัมพัทธภาพทั่วไปของ Albert Einstein ของ Albert Einstein จะออกจากห้องไปสำหรับการดำรงอยู่ของวัตถุ

อย่างไรก็ตามแม้ว่าหนอนอาจจะมีหรือไม่มีอยู่ แต่นักวิทยาศาสตร์ก็รู้อะไรมากมายเกี่ยวกับพฤติกรรมของแสงและคลื่นความโน้มถ่วง ด้านหลังเป็นระลอกคลื่นในอวกาศซึ่งหมุนรอบวัตถุขนาดใหญ่เช่นหลุมดำ

การศึกษาใหม่กล่าวว่าคุณสมบัติของหนอนตัวหนึ่งที่สามารถสังเกตได้คือทางอ้อมคือ Redshift ในแสงที่อยู่ใกล้กับวัตถุ (การเปลี่ยนสีคือการลดความถี่ของความยาวคลื่นแสงเมื่อพวกมันเคลื่อนที่ห่างจากวัตถุทำให้เกิดการเปลี่ยนไปยังส่วนสีแดงของสเปกตรัม)

ถ้าคุณรู้ว่าแสงรอบ ๆ หนอนที่มีศักยภาพจะถูก redshifted แล้วคุณสามารถใช้ความถี่ของคลื่นความโน้มถ่วงหรือความถี่ที่พวกมันแกว่งไปมาเพื่อทำนายรูปร่างของรูหนอนสมมาตร Roman Roman ผู้เขียนกล่าว เขาเป็นรองศาสตราจารย์กับสถาบันแรงโน้มถ่วงและจักรวาลวิทยาที่มหาวิทยาลัยมิตรภาพของประชาชนแห่งรัสเซีย (RUDN)

โดยทั่วไปแล้วนักวิจัยทำงานในลักษณะอื่น ๆ โดยดูที่รูปทรงเรขาคณิตของรูปร่างที่รู้จักเพื่อคำนวณว่าแสงและแรงโน้มถ่วงทำงานอย่างไร Konoplya บอกวิทยาศาสตร์สดในอีเมล

จะมีวิธีการสองสามวิธีในการตรวจสอบ redshift ใกล้กับหนอนที่มีศักยภาพ Konoplya กล่าว เราอาจใช้เลนส์ความโน้มถ่วงหรือการโค้งงอของแสงเมื่อผ่านวัตถุขนาดใหญ่ - อาจจะเป็นรูหนอน เลนส์นี้จะถูกวัดด้วยเอฟเฟกต์ต่อแสงจาง ๆ ที่มาจากดาวไกลโพ้น (หรือแสงที่สว่างกว่าจากดาวฤกษ์ใกล้เคียง "ถ้าเราโชคดีมาก" Konoplya กล่าว) อีกวิธีหนึ่งก็คือการวัดการแผ่รังสีคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าใกล้กับหนอน

ลองนึกถึงสมการในลักษณะนี้: หากคุณตีกลองพฤติกรรมของคลื่นเสียงที่เกิดจากการสั่นสะเทือนของผิวตึงสามารถเปิดเผยรูปร่างของกลอง Jolyon Bloomfield อาจารย์ประจำภาควิชาฟิสิกส์ของสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์บอก Live วิทยาศาสตร์.

"ความถี่ที่แตกต่างกัน - ที่บอกโหมดการสั่นสะเทือนที่แตกต่างกันของผิวตึง" Bloomfield กล่าว ในขณะเดียวกันยอดเขาและหุบเขาของการสั่นสะเทือนเหล่านั้นก็ค่อยๆสลายไปตามกาลเวลาซึ่งแสดงให้เห็นว่าโหมดนั้น "ชื้น" อย่างไร ข้อมูลสองชิ้นเหล่านั้นเข้าด้วยกันสามารถช่วยคุณกำหนดรูปร่างของกลองได้ Bloomfield กล่าว

"สิ่งที่กระดาษนี้กำลังทำคือสิ่งเดียวกันกับหนอนถ้าเราสามารถ 'ฟัง' เพื่อสลายความถี่ของการสั่นของหนอนที่มีความแม่นยำเพียงพอเราสามารถอนุมานรูปร่างของหนอนด้วยสเปกตรัมของ ความถี่และความเร็วในการสลาย "เขาอธิบาย

ในสมการของเขา Konoplya ใช้ค่า redshift ของหนอนแล้วรวมกลศาสตร์ควอนตัมหรือฟิสิกส์ของอนุภาคอนุภาคขนาดเล็กเพื่อประเมินว่าระลอกคลื่นความโน้มถ่วงในอวกาศนั้นจะส่งผลต่อคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าของหนอนอย่างไร จากที่นั่นเขาสร้างสมการเพื่อคำนวณรูปร่างและมวลเชิงเรขาคณิตของหนอนที่เขารายงานในการศึกษา

เทคโนโลยีสำหรับการตรวจวัดคลื่นความโน้มถ่วงนั้นมีมาตั้งแต่ปี 2015 เท่านั้นด้วยการเปิดตัว Laser Interferometer Gravityational-Observatory (LIGO) ขณะนี้นักวิจัยพยายามปรับการวัด LIGO อย่างละเอียดเนื่องจากข้อมูลที่ดีกว่าสามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ตรวจสอบได้ว่ามีสสารแปลกใหม่ในเอกภพหรือไม่ - สสารที่สร้างจากการสร้างบล็อกไม่เหมือนกับอนุภาคอะตอมปกติ วัตถุนั้นสามารถรองรับวัตถุเช่นหนอนได้ Bloomfield กล่าวกับ Live Science

อย่างน้อยตอนนี้ตัวหนอนก็เป็นเพียงทฤษฏีเท่านั้นดังนั้นสมการของ Konoplya จึงไม่ได้เป็นตัวแทนของการวัดที่แท้จริงของโลกเขาเขียนในอีเมล และเครื่องตรวจจับเช่น LIGO การวัดความถี่ของคลื่นความโน้มถ่วงเพียงความถี่เดียวในขณะที่คุณต้องการความถี่หลายความถี่ในการทำนายรูปร่างของรูหนอน Konoplya กล่าว

"จากข้อมูลที่ไม่ดีดังกล่าวมันเป็นไปไม่ได้ที่จะดึงข้อมูลที่เพียงพอสำหรับสิ่งที่ซับซ้อนเช่นรูปทรงของวัตถุขนาดกะทัดรัด" Konoplya เขียนในอีเมล

การศึกษาในอนาคตสามารถให้มุมมองที่ละเอียดยิ่งขึ้นเกี่ยวกับรูปร่างและคุณสมบัติของตัวหนอนได้ Konoplya กล่าว

"ผลลัพธ์ของเราอาจถูกนำไปใช้กับหนอนหมุนได้เช่นกันหากพวกมันมีความสมมาตรพอ" เขากล่าวเสริม

ผลการวิจัยถูกตีพิมพ์ออนไลน์วันที่ 10 กันยายนในวารสาร Physics Letters B

Pin
Send
Share
Send