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大國院士 第一千零五十九章 構(gòu)建于黑洞之上的時空蟲洞~
“單體大質(zhì)量星球造成的時空漣漪么?”
“有點意思。”
翻閱著手中的報告文檔,徐川眼眸中帶著感興趣的神色。
時空漣漪是引力波的另外一種叫法,而引力波是由大質(zhì)量天體在運動過程中產(chǎn)生的時空扭曲和振動所形成的波動現(xiàn)象。
根據(jù)廣義相對論,任何有質(zhì)量的物體在運動時都會引起時空的彎曲和扭曲,這種扭曲和振動以波的形式傳播出去,即引力波。
通常來說,引力波的產(chǎn)生機制是時空扭曲,是由于加速度運動及其加速度的變化,且不能是完美球?qū)ΨQ的運動(如擴張或收縮中的球體)或?qū)ΨQ旋轉(zhuǎn)(如旋轉(zhuǎn)中的圓盤或球體)造成的。
比如兩個天體互相繞行,如行星繞著恒星運動,會輻射引力波,亦或者是兩個中子星或兩個黑洞合并前的旋轉(zhuǎn)運動,也會產(chǎn)生強大的引力波。
盡管理論上來說只要具備質(zhì)量的物理都能引起時空的彎曲,也意味著單體星體同樣能產(chǎn)生引力波。
但實際上,在當(dāng)前的宇宙中,由單體天體產(chǎn)生引力波的情況非常少見。
一般來說,單體天體要想產(chǎn)生時空漣漪,其最大的可能性有兩種。
一種是大質(zhì)量的恒星生命周期晚年所發(fā)生的超新星爆發(fā),另一種則是質(zhì)量分布不均勻的脈沖中子星。
前者非常容易理解,超新星爆發(fā)時產(chǎn)生的強大能力以及伽馬射線足以引起時空的波動。
而后者則相對要生澀更難理解不少。
眾所周知,中子星是一顆恒星演化到末期,經(jīng)由引力坍縮發(fā)生超新星爆炸之后,由核心的高密度剩余物質(zhì)坍縮形成的。
而在強大的引力作用下,中子星上的原子,其原子核外的電子都被壓進(jìn)原子核中,并且與質(zhì)子結(jié)合形成中子,由中子簡并壓支撐著物質(zhì)的進(jìn)一步坍縮。
所以一顆中子星的物質(zhì)分布遠(yuǎn)比絕大部分人想象的要更加的均勻。
簡單的來說,就是它比所有人都想象的要圓。
地球上存在的高山峽谷等凹凸不平的地貌在中子星上面完全不存在。
2021年的時候,南漢普頓大學(xué)的一個研究團(tuán)隊利用計算機建模的方式,模擬了一顆真實的中子星,并且對它的作用力進(jìn)行了計算。
通過這個模擬,他們得出了一顆中子星表面的直徑誤差不會超過1毫米。
一顆10公里直徑的中子星,其直徑誤差不超過1毫米,這樣的球體已經(jīng)相當(dāng)完美了,也意味著它的質(zhì)量分布是非常均衡的。
而想要打破這種質(zhì)量分布均衡,就需要另外的‘力’來干擾了。
比如超高速的旋轉(zhuǎn)!
例如球狀星團(tuán)Terzan5內(nèi)部的中子星PSR·J17482446ad,因為其自轉(zhuǎn)頻率達(dá)到了驚人716赫茲,是人類已知自轉(zhuǎn)最快脈沖中子星。
超高速的旋轉(zhuǎn)使得這顆中子星的質(zhì)量分布不再均衡,就像地球一樣,受旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力影響,赤道略鼓、兩極稍扁。
只有這種質(zhì)量分布不均勻的中子脈沖星,才能夠在磁場方向與其自轉(zhuǎn)軸方向不一致的情況下,單體產(chǎn)生時空漣漪。
而對比中子星,黑洞的物質(zhì)密度更大,引力也更大。
這意味著從某種角度上來說,它的物質(zhì)分布比中子星更加的均勻,其形態(tài)也更圓。
如果說在這個宇宙中還有什么天然物體是最圓的,那么以人類目前的認(rèn)知來說,那一定是黑洞。
過于圓形的黑洞,也意味著單體的情況下,它幾乎不可能產(chǎn)生時空漣漪。
除非它能夠像PSR·J17482446ad中子星一樣,通過超高的旋轉(zhuǎn)速度,利用離心力來影響質(zhì)量分布。
但很顯然,從手中的報告資料來看,賴因哈德·根策爾教授團(tuán)隊研究的這顆M87黑洞的旋轉(zhuǎn)速度,并沒有達(dá)到足以通過離心力對抗自身引力進(jìn)而造成質(zhì)量分布不均的高度。
因此,從理論上來說,它并不足以達(dá)到單體星球產(chǎn)生引力波的程度。
翻閱完手中的文件后,徐川抬起頭,看向賴因哈德·根策爾教授,開口道:“挺有意思的發(fā)現(xiàn),沒想到單體黑洞在質(zhì)量均衡的基礎(chǔ)上居然也能形成引力波。”
賴因哈德·根策爾教授:“的確很讓人詫異,這也是我今天來找你的目的。”
略微停頓了一下,他看向徐川,繼續(xù)道:“我閱讀過你完成的虛空場·暗物質(zhì)理論,按照該理論中的描述,像M87黑洞這種星系中心的超大質(zhì)量黑洞的形成原因可能是受暗物質(zhì)影響而演變成的。”
“如果是按照虛空場·暗物質(zhì)理論中的描述,這種由黑洞產(chǎn)生的奇特現(xiàn)象可能與時空的曲折波動,以及暗物質(zhì)或暗能量的出現(xiàn)有關(guān)系。”
“我想問問你怎么看待這個發(fā)現(xiàn),M87黑洞產(chǎn)生的時空漣漪,是否與暗物質(zhì)有關(guān)系?”
聽到這個問題,徐川蹙眉思忖了好一會后輕輕的搖了搖頭,道:“這個問題我恐怕沒法給你準(zhǔn)確的回答。”
“不過相關(guān)的猜想倒是可能有一些。”
酒桌對面,賴因哈德·根策爾教授一臉期待的等待著。
端起桌上的啤酒抿了一口潤了潤嗓子,徐川想了想,開口道:“理論上來說,或者從我對暗物質(zhì)的研究上來看,相對比構(gòu)成可見宇宙的正常物質(zhì)來看,暗物質(zhì)的確更容易對時空造成影響。”
“這一點或許是因為暗物質(zhì)粒子進(jìn)行裂變時產(chǎn)生的大量暗能量所影響,也有可能是暗物質(zhì)粒子相對比常規(guī)粒子來說更容易進(jìn)行虛空破缺,進(jìn)而通過現(xiàn)實能量與虛空能量的交換導(dǎo)致了時空的波動。”
“但整體上來說,目前的觀測和理論的確支撐暗物質(zhì)更容易造成時空曲折和波動。”
賴因哈德·根策爾教授神色有些激動,快速的開口道:“也就是說,如果能夠證實M87黑洞是一顆由暗物質(zhì)為主核心構(gòu)成的暗物質(zhì)黑洞的話,那么就可以正式它的時空漣漪擾動的原因?”
徐川輕輕的搖了搖頭,道:“盡管理論上來說這的確是一種可能性。”
“不過M87黑洞的時空漣漪,是否是暗物質(zhì)所影響并不能就這么簡單的判定。”
停頓了一下,他看向賴因哈德·根策爾教授,開口詢問道:“你們是否有考慮過另一個方向?”
賴因哈德·根策爾教授下意識的問道:“另一個方向?”
徐川點點頭,道:“廣義相對論!”
“廣義相對論?”
聽到這個物理學(xué)界大名鼎鼎的理論,賴因哈德·根策爾教授下意識的思考了起來。
驀的,他眼前一亮,快速的問道:“你是說‘參考系拖曳效應(yīng)’?”
徐川點了點頭,道:“嗯。”
“理論上來說,黑洞的超強引力會對周圍的時空產(chǎn)生重大的影響,會導(dǎo)致附近的物體沿著黑洞的旋轉(zhuǎn)方向被拖曳。”
“即愛因斯坦的廣義相對論預(yù)測的‘參考系拖曳效應(yīng)’,同樣會引發(fā)吸積盤和噴流周期性的進(jìn)動。”
“而具有一定角動量的物質(zhì)會繞著黑洞作軌道運動并形成吸積盤,它們由黑洞的引力會不斷的靠近黑洞直到不可逆地被“吸食”到黑洞里。”
“如果在這個基礎(chǔ)上,M87黑洞吸積盤的旋轉(zhuǎn)軸與M87黑洞的自旋軸存在夾角時,就會因參考系拖曳效應(yīng)導(dǎo)致整個吸積盤的進(jìn)動,而噴流受吸積盤的影響也產(chǎn)生進(jìn)動。”
“這也能解釋M87黑洞這一能量巨大的噴流周期性改變的原因。”
酒桌對面,賴因哈德·根策爾教授若有所思的點了點頭,道:“理論上來說,這的確是很合理的一種解釋。”
“不過.”
停頓了一下,他皺著眉頭看向徐川,繼續(xù)道:“但這沒法解釋每一次巨大噴流周期性改變時產(chǎn)生的時空漣漪現(xiàn)象。”
黑洞的噴流雖然強大,甚至天文學(xué)界還在去年的時候探測到一個由超大黑洞噴出的兩道高速物質(zhì)流,長度相當(dāng)于140個銀河系首尾相連。
但即便是如此強大的黑洞噴流,也并未造成時空漣漪,這和他們現(xiàn)在觀測到的M87黑洞完全不同。
徐川點了點頭,道:“這的確沒法解釋M87黑洞在周期性噴流時形成的時空漣漪。”
賴因哈德·根策爾教授嘆了口氣,道:“你也找不到原因嗎?”
聽到這話,徐川笑了笑,說道:“宇宙的未解之謎太多了,并不是每一個問題都是現(xiàn)在的我們就能夠找到答案的。”
“如果考慮將廣義相對論中的‘參考系拖曳效應(yīng)’以及虛空場·暗物質(zhì)理論中的裂變推動效應(yīng)結(jié)合起來。”
“也就是說如果M87黑洞吞噬的物質(zhì)中含有大量的暗物質(zhì)的話,那么暗物質(zhì)裂變或被黑洞吞噬時產(chǎn)生的大量暗能量,的確是有可能造成時空漣漪的。”
“這是一個可能性。”
敏銳的注意到徐川話語中的意思,賴因哈德·根策爾教授好奇的問道:“還有其他的可能性?”
徐川點了點頭,笑道:“確實還有一些其他的猜想,不過它可能會有些超出你的認(rèn)知。”
“或者說,有些過于大膽。”
聞言,賴因哈德·根策爾教授詫異的看了過來,臉上帶著一些質(zhì)疑的神色:“超出我認(rèn)知的想法?”
他一個專業(yè)致力于天體物理學(xué)研究的諾貝爾獎,宇宙中各種天體,無論是黑洞,還是恒星,亦或者是星系等各種物質(zhì)的形成都有最為頂尖的認(rèn)知。
至少他是不怎么相信還有超出他認(rèn)知的宇宙概念的。
徐川倒是沒太在意賴因哈德教授的質(zhì)疑,他笑著開口道:“在虛空場·暗物質(zhì)理論中,我曾對宇宙做過一些預(yù)測。”
“我們的宇宙并不是平滑的,它或許就像海浪一般,到處充滿了褶皺。”
“而借助大質(zhì)量暗物質(zhì)裂變釋放的龐大能量,我們或許扭曲空間的褶皺,利用空間本身的彎曲特性來產(chǎn)生動力,使得飛船可以安全地以快于光速的幾個數(shù)量級的速度航行。”
“亦或者是借助暗物質(zhì)釋放的能量,直接在宇宙空間這張充滿褶皺的薄膜上打個洞,連接到數(shù)光年甚至是更遙遠(yuǎn)的宇宙中”
酒桌對面,賴因哈德·根策爾教授的眼神陡然凝聚了起來。
難怪眼前這位會說這可能是會超出他認(rèn)知的猜想。
的確,如果這份猜想是真的,那么別說是超出他的認(rèn)知了,這都直接超出了整個物理學(xué)界的認(rèn)知!
有些艱難的咽了口唾沫,他深吸了口氣,凝重的看向徐川,開口問道:“你的意思是,這有可能是一個天然的曲率引擎?”
對面,徐川點了點頭,又搖了搖頭。
這一態(tài)度讓賴因哈德·根策爾臉上頓時就寫滿了疑惑。
笑了笑,徐川開口道:“它可能是一個天然的曲率引擎,也有可能是一個人工的時空蟲洞!”
聽到這話,賴因哈德·根策爾教授愣了一下,有些不可思議的看向徐川,忍不住問道:“為什么會這么說?”
整理一下腦海中的思路,徐川開口說道:“首先,通過火星微生物,我們已經(jīng)證實了宇宙中并不止人類這一種高級智慧文明。”
“而在虛空場·暗物質(zhì)理論中,我預(yù)言過大質(zhì)量暗物質(zhì)粒子進(jìn)行虛空破缺釋放的能量能在時空上制造出波動,進(jìn)而扭曲空間產(chǎn)生龐大的張力。”
“包括利用借助暗物質(zhì)釋放的能量,彎曲時空構(gòu)成一個‘時空蟲洞’這些或許都有可能。”
“但理論上來說,無論是哪一種理論背后都需要龐大的能量支撐。”
“而黑洞在吞噬吸積盤與暗物質(zhì)的時候釋放出來龐大噴流無疑是高能的,如果混合了暗能量的話,它可能會創(chuàng)造出一個天然的‘時空蟲洞’或者是‘曲速引擎’。”
“雖然說理論上有天然的概率形成這種現(xiàn)象,M87黑洞無疑在某種程度上證實了我的預(yù)言。”
“嗯,至少是一部分的預(yù)言。”
“但相對比天然的概率來說,我更傾向于M87黑洞可能是經(jīng)過了外星高智慧文明改造后的。”
“即它有可能是地外文明構(gòu)建出來的一個‘宇宙隧道’。”
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