北京
据英媒9月23日报道，2019年，地球上的引力波探测器捕捉到了一个让科学家们困惑不解的信号。引力波是时空结构中的涟漪，通常由黑洞等巨大、致密的天体碰撞产生。
但这次持续时间不到十分之一秒的突然爆发，远短于合并黑洞通常产生的拖长啁啾声。如今，研究人员认为这个被称为GW190521的奇怪信号可能来自平行宇宙。
在一篇预印本论文中，由中国科学院大学齐磊博士领导的研究团队提出，GW190521可能是一个虫洞坍缩的“回声”。
如果两个黑洞的碰撞足够强大，足以在宇宙之间创建一个隧道，那么引力信号可能会沿着虫洞的“喉咙”传入我们的宇宙。由于虫洞只会开放极短的时间，这就可以解释为什么GW190521似乎戛然而止。
尽管他们的模型表明这种情况可能性不大，但齐博士表示，证据并不能排除该信号是从另一个宇宙传播到地球的可能性。
根据爱因斯坦的相对论，有质量的物体会拉伸和拉扯时空结构，就像放在蹦床表面的重物一样。其中一个重要结果是，巨大天体之间的碰撞会产生涟漪，这些涟漪会在巨大的距离上传播，遍及整个现实结构。
当被称为双黑洞的黑洞对相互螺旋靠近时，它们的引力场会相互作用，并产生自身的涟漪，随着这两个虚空天体越来越近，涟漪会变得更强。这使得合并双黑洞产生的信号具有一种上升的啁啾状模式，这是黑洞碰撞的典型迹象。
迄今为止，科学家们已利用引力波探测到大约300次双黑洞碰撞，每次都会产生相同的拖长啁啾声。GW190521如此不寻常之处在于，它缺少了黑洞螺旋向内时产生信号的上升部分。考虑到产生的天体质量约为太阳的141倍，如果这部分信号发生，科学家本应能够探测到。
目前，对这种异常信号的最佳解释是两个黑洞发生了一次偶然的相遇，它们没有螺旋运动就直接撞在了一起。
什么是引力波？
引力波是时空结构中的涟漪，由巨大、致密的天体碰撞引起。当黑洞或中子星等物体在碰撞中剧烈加速时，它们会挤压和拉伸其路径上的空间。这产生了以光速在巨大距离上传播时空的波。
科学家使用超长激光束来测量时空结构中这些非常微小的扰动。然而，齐博士表示，另一个宇宙中的虫洞也是一个合理的解释。
齐博士及其合著者在论文中写道：“虫洞代表了这样一种物体，它通过一个喉咙连接两个独立的宇宙，或者连接单个宇宙中的两个遥远区域。”
如果两个黑洞的合并产生了这样一个短暂的虫洞，我们或许能听到一小段啁啾声回荡到我们自己的宇宙中。当虫洞猛然关闭时，信号会被切断，留下一个非常短暂的引力波爆发。
齐博士补充道：“在另一个宇宙中双黑洞合并后的铃荡信号，可以穿过虫洞的喉咙，在我们的宇宙中被探测为一个短持续时间的回声脉冲。”
齐博士和他的同事们建立了一个数学模型，模拟这种虫洞信号会是什么样子，并将其与LIGO和Virgo引力波探测器捕获的真实GW190521信号数据进行了比较。
研究人员还为我们自己宇宙中的突然碰撞建立了一个模型，并比较了结果。
他们发现标准碰撞模型确实更符合数据，但仅仅是略微符合。这意味着虫洞模型仍然是GW190521碰撞的一个可行解释。
研究人员在论文中写道，对标准碰撞模型的偏好“并不显著到足以排除回声-虫洞模型是GW190521事件的一个可行假设的可能性。”
如果属实，这不仅将证明虫洞存在，还将为科学家提供研究虫洞的强大新工具。这将使科学家得以首次窥见我们宇宙之外的景象。
LIGO探测器：两个观测站探测来自星系尺度事件的引力波
LIGO由两个观测站组成，通过分裂激光束并将其送入几英里长的隧道，然后将光波重新合并在一起来探测引力波。
经过的引力波会微小地改变空间的形状，而LIGO的建造精度足以测量仅相当于质子万分之一宽度的距离变化。
然而，这种灵敏度意味着任何程度的噪音，甚至人员在现场跑步或雨滴声，都可能被探测到。
LIGO探测器是干涉仪，将激光射入真空，沿着呈L形的两条臂传播，每条臂长2.5英里（四公里）。
激光的光在L形两端镜子之间来回反射，科学家利用光测量两条臂的长度。
如果时空存在扰动，例如引力波，光传播该距离所需的时间在每条臂中会略有不同，使得一条臂看起来比另一条长。
Ligo科学家测量两束光返回相遇时的干涉情况，从而揭示有关时空扰动的信息。
为确保结果准确，LIGO使用两个相距1870英里（3000公里）的观测站同步运行，相互复核对方的观测结果。
每个探测器的噪声应该是完全不相关的，这意味着像某个探测器附近有风暴这样的噪声不会在另一个探测器中显示为噪声。
团队表示他们需要应对的一些“噪声”源包括：“光子像雨点一样到达我们的光探测器时产生的持续‘嘶嘶声’；来自地震噪声（如地震和海洋撞击地壳）的隆隆声；强风摇晃建筑物到足以影响我们的探测器。”
然而，如果发现引力波，它应该几乎同时在两个仪器中产生相似的信号。
（原文标题：Scientists think we've received a signal via a WORMHOLE）
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