新的研究探索了通过微小虫洞旅行的可能性

虫洞是理论上穿越时空的入口,可以为穿越宇宙的长途旅行创造捷径。在发现黑洞后不久,它们就进入了现代物理学。在这两种情况下,人们花了几十年的时间才理解它们丰富的物理内容,并意识到它们可能在自然界中发挥作用。然而,尽管天体物理黑洞存在的证据越来越多,可穿越的虫洞仍然是一种有趣的可能性。

Blázquez-Salcedo等人在四维时空中构造了一类可穿越虫洞的具体例子。图片来源:NASA / G. Bacon, STScI。

Blazquez-Salcedo。在四维时空中构造了一类可穿越虫洞的具体例子。图片来源:NASA / G. Bacon, STScI。

“理论上,时空可以在没有大质量物体的情况下弯曲,”何塞·路易斯博士Blázquez-Salcedo说,他是Física Teórica部门和马德里孔普腾斯大学的研究员。

“在这种情况下,虫洞将是时空中一个极其弯曲的区域,就像两个相互连接的漏斗,连接空间中两个遥远的点,就像一条隧道。”

“从数学的角度来看,这样的捷径是可能的,但还没有人观察到一个真正的虫洞,”他说。

而且,这样的虫洞是不稳定的。例如,如果一艘宇宙飞船飞向黑洞,它会立即坍塌成黑洞。”

“它与宇宙其他地方的联系将被切断。”

以前的模型表明保持虫洞开放的唯一方法是使用一种具有负质量的外来物质。

在这项新的研究中,Blázquez-Salcedo博士和他来自Universität奥尔登堡和阿威罗大学的同事证明,没有这种奇异的物质,虫洞也可以通过。

他们把相对论的元素与量子理论和经典电动力学理论的元素结合起来。

在他们的模型中,研究人员认为某些基本粒子,如电子和它们的电荷是通过虫洞的物质。

作为一个数学描述,他们选择了狄拉克方程,一个根据量子理论和相对论描述粒子概率密度函数的公式,称为所谓的狄拉克场。

他们说:“我们的模型中包含了狄拉克场,它允许物质穿越虫洞的存在,前提是电荷和虫洞质量之间的比例超过了一定的限制。”

“除了物质之外,信号——例如电磁波——也可以穿越时空中的微小隧道。”

“我们团队假设的微观虫洞可能不适合星际旅行,”他们补充说。

“此外,该模型还需要进一步改进,以查明这种不寻常的结构是否真的存在。”

团队的发表在杂志上物理评论快报

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Jose Luis Blazquez-Salcedo。2021.爱因斯坦-狄拉克-麦克斯韦理论中的可穿越虫洞。理论物理。(1126 (10): 101102;doi: 10.1103 / PhysRevLett.126.101102

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