โดย Marcus Woo เผยแพร่มิถุนายน 16, 2018
วิสัยทัศน์เซ็กซี่บาคาร่าเชิงแนวคิดของรูหนอน หลุมดําสามารถชนกับรูหนอนได้จริงหรือ? ทฤษฎีใหม่บอกว่าอาจจะ. (เครดิตภาพ: Shutterstock)เมื่อรูหนอนสองรูชนกันพวกมันสามารถสร้างระลอกคลื่นในอวกาศที่แฉลบตัวเองได้ เครื่องมือในอนาคตสามารถตรวจจับ “เสียงสะท้อน” ความโน้มถ่วงเหล่านี้ซึ่งเป็นหลักฐานว่าอุโมงค์สมมุติฐานเหล่านี้ผ่านกาลอวกาศมีอยู่จริงเอกสารใหม่แนะนํา
หอดูดาวคลื่นความโน้มถ่วงด้วยเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ (LIGO) ได้ตรวจพบระลอกคลื่นเวลา
อวกาศที่เรียกว่าคลื่นความโน้มถ่วงซึ่งเล็ดลอดออกมาจากการรวมหลุมดําซึ่งเป็นการค้นพบที่นําไปสู่รางวัลโนเบลในปี 2017แต่ในขณะที่การตรวจจับของ LIGO เป็นเพียงหนึ่งในข้อสังเกตหลายประการที่สนับสนุนการมีอยู่ของหลุมดํา แต่วัตถุแปลกใหม่เหล่านี้ยังคงก่อให้เกิดปัญหาทางทฤษฎี ตัวอย่างเช่นพวกเขาดูเหมือนจะไม่สอดคล้องกับกฎของกลศาสตร์ควอนตัม วิธีหนึ่งในการแก้ไขปัญหาเหล่านี้คือถ้าหลุมดําเป็นรูหนอนจริง ๆ
จุดที่ไม่มีผลตอบแทนหนึ่งในคุณสมบัติหลักของหลุมดําคือขอบฟ้าของเหตุการณ์ซึ่งเป็นพื้นที่ของกาลอวกาศที่เกินกว่าที่ไม่มีอะไรสามารถหลบหนีได้แม้แต่แสง หากคุณโยนอะไรลงไปในหลุมดํามันจะหายไปตลอดกาลในระดับหนึ่ง สตีเฟน ฮอว์คิงค้นพบว่าด้วยปรากฏการณ์ที่เรียกว่าอุโมงค์ควอนตัม หลุมดําสามารถผลิตรังสีเล็กน้อยได้ จริง ๆ ซึ่งจะเป็นที่รู้จักในนามรังสีฮอว์คิง เป็นเวลานานหลุมดําอาจระเหยออกไปเนื่องจากการแผ่รังสีนี้
”แต่สิ่งที่ออกมาคือการสุ่ม” แอมเบอร์ สตูเวอร์ นักฟิสิกส์ดาราศาสตร์จากมหาวิทยาลัยวิลลาโนวาในเพนซิลเวเนียกล่าว ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยใหม่นี้ รังสีไม่มีเงื่อนงําเกี่ยวกับสิ่งที่เข้าไปในหลุมดํา [สตีเฟ่นฮอว์คิง: ไอคอนฟิสิกส์ที่จําได้ในภาพถ่าย]
”ในกลศาสตร์ควอนตัม ถ้าคุณรู้ทุกอย่างเกี่ยวกับระบบใดระบบหนึ่ง คุณก็ควรจะสามารถอธิบายอดีตและอนาคตของระบบนั้นได้” แต่เนื่องจากข้อมูลใด ๆ ที่เข้าไปในหลุมดําหายไปเพื่อความดีขอบฟ้าของเหตุการณ์จึงไม่จีบด้วยกลศาสตร์ควอนตัม
เพื่อแก้ไขความขัดแย้งของข้อมูลหลุมดําที่เรียกว่านี้นักฟิสิกส์บางคนได้แนะนําว่าไม่มีขอบเขตเหตุการณ์
ใด ๆ แทนที่จะเป็นเหวลึกที่ไม่มีอะไรสามารถกลับมาได้หลุมดําอาจเป็นโฮสต์ของวัตถุคล้ายหลุมดําที่คาดเดาได้ซึ่งขาดขอบเขตเหตุการณ์เช่นดาวโบซอนกราวาสตาร์ฟัซบอลและแม้แต่รูหนอนซึ่งถูกตั้งทฤษฎีโดยอัลเบิร์ตไอน์สไตน์และนักฟิสิกส์นาธานโรเซนเมื่อหลายสิบปีก่อน
หลุมดํามีลักษณะเหมือนกัน
ในการศึกษาในปี 2016 ในวารสาร Physical Review Letters นักฟิสิกส์ตั้งสมมติฐานว่าหากรูหนอนสองรูชนกันพวกเขาจะผลิตคลื่นความโน้มถ่วงคล้ายกับที่เกิดจากการรวมหลุมดํา ความแตกต่างเพียงอย่างเดียวของสัญญาณจะอยู่ในช่วงสุดท้ายของการควบรวมกิจการที่เรียกว่าการกริ่งลงเมื่อหลุมดําหรือรูหนอนที่รวมกันใหม่ผ่อนคลายเข้าสู่สถานะสุดท้าย
เนื่องจากรูหนอนไม่มีขอบฟ้าของเหตุการณ์คลื่นความโน้มถ่วงที่กระทบกับวัตถุเหล่านี้อาจกระเด้งกลับทําให้เกิดเสียงสะท้อนในระหว่างการหมุน
”ภายในของวัตถุเป็นโพรงประเภทหนึ่งที่สะท้อนคลื่นความโน้มถ่วง” นักวิจัยของการศึกษาใหม่บอกกับ Live Science ในอีเมล “การผลิตเสียงสะท้อนความโน้มถ่วงไม่แตกต่างจากเสียงสะท้อนทั่วไปในหุบเขามากนัก”
ในบทความที่ตีพิมพ์ในเดือนมกราคมในวารสาร Physical Review D ทีมนักฟิสิกส์จากเบลเยียมและสเปนได้วิเคราะห์รูหนอนที่หมุนซึ่งมีความสมจริงมากกว่าความหลากหลายที่ไม่หมุนที่ศึกษาในงานปี 2559 พวกเขาคํานวณว่าสัญญาณคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดขึ้นจะมีลักษณะอย่างไรหากรูหนอนรวมเข้าด้วยกัน [18 ความลึกลับที่ยังไม่ได้คลี่คลายที่ใหญ่ที่สุดในฟิสิกส์]
เนื่องจากความแรงของสัญญาณลดลงในระหว่างการกริ่งลงส่วนนั้นของสัญญาณจะอ่อนเกินไปสําหรับการกําหนดค่าปัจจุบันของ LIGO ในการตรวจจับ นักวิจัยกล่าวว่าสิ่งนั้นอาจเปลี่ยนแปลงได้ในอนาคต เนื่องจากนักวิจัยยังคงอัปเกรดและปรับแต่งเครื่องดนตรีต่อไปเซ็กซี่บาคาร่า
