太空中黑洞的概念。 图片来源:美国宇航局
砰!
天文学家怀疑,在宇宙形成后的第一秒,第一个宇宙诞生了。也形成了。这些微小但密度极高的物体——想象一下拥有一座山质量的原子大小的粒子——被称为“原始黑洞”。但有一个问题:仍然没有证据表明它们曾经存在过。
现在,科学家提出了一个新颖的想法:也许证据就在我们面前,就在这儿。
在该杂志发表的新研究中黑暗宇宙的物理学研究人员得出结论,这些古代物体可能以微观隧道的形式留下了可观察到的证据,甚至在我们星球之外的中空物体(如小行星)中留下了可观察到的证据。尽管在地球上找到微型隧道的机会可能很小,但它们可能存在于我们周围的地方,比如建筑物的岩石、玻璃和金属——尤其是老建筑。
这项研究的合著者、布法罗大学物理学教授德扬·斯托伊科维奇 (Dejan Stojkovic) 告诉 Mashable:“最难看到的东西就是你鼻子前面的东西。”
黑洞几乎。如果地球(假设)被压成黑洞,它的直径将不到一英寸。如今,许多黑洞是在恒星等大质量物体坍塌后形成的,特别是在剧烈的爆炸之后爆炸。这些物体本身并不罕见:可能有徘徊我们的独自的。
但寻找第一个黑洞一直无果。虽然天文学家可以用望远镜发现大型黑洞——因为这些物体积累了大量的物质在它们周围辐射出丰富的能量——原始黑洞太小,无法产生这样的物质。更重要的是,黑洞被认为会发射一种称为霍金辐射的能量,这种能量在小黑洞中应该特别强烈,但也尚未被发现。然而物理学家认为它们一定就在那里。
可混搭光速
斯托伊科维奇说:“小黑洞的直接观测证据仍然不存在,但根据我们对早期宇宙的理论,它们应该在不援引任何奇异物理的情况下一般产生。”
“最难看到的东西就是站在你鼻子前面的东西。”
因此,斯托伊科维奇提出了使用显微镜寻找地球上微小隧道的独特想法,这些隧道是由小而强大的原始黑洞形成的。 (它们会留下像高速子弹穿过玻璃墙一样的孔洞。)研究较旧的材料提供了最好的机会,因为这些东西已经存在了很长时间,并且有更多的机会发生黑洞撞击。寻找隧道也比建造一个新的、极其灵敏的探测器便宜得多,特别是在科学领域,且竞争激烈——即使对于。
克罗地亚杜布罗夫尼克的老石屋。 图片来源:Jason Wells / Loop Images / Universal Images Group via Getty Images
伦敦菲茨罗维亚区的一条小巷。 图片来源:亚历山大·斯帕塔里/盖蒂图片社
“检查旧材料的微观隧道应该只是建造专用天体物理探测器成本的一小部分(通常花费数百万甚至数十亿美元),”斯托伊科维奇解释说。 “地球上的任何地方都同样有可能被小黑洞撞击。”
他指出,找到隧道的机会“非常小”,但这就是寻找这些古老的、难以捉摸的微小粒子留下的证据的现实。斯托伊科维奇指出,物理学家还在用昂贵的探测器寻找极其罕见的“磁单极子”——另一种假设的粒子。当然,事实证明找到磁单极子很困难,但科学回报将是巨大的。
无论在我们的星球上发现一个黑洞微型隧道是多么令人兴奋,研究人员还建议寻找我们星球上的其他地方。。更具体地说,对于相对较小的物体,例如具有液体核心的卫星或小行星(例如,木卫三的卫星有一个液体核心)。快速穿过太空的原始黑洞可能会撞击这样的物体,利用其强大的引力吸收核心,最终在逃逸后只留下空心的地壳。
不同大小的原初黑洞的寿命。美国宇航局表示,珠穆朗玛峰大小的原始黑洞的寿命是当前宇宙年龄的 10 亿倍。 (宇宙大约有 138 亿年的历史。) 信用:美国宇航局
研究人员计算出,这样一个中空的物体不能大于地球半径的十分之一(即大约 400 英里),否则它就会坍塌。至关重要的是,望远镜可以揭示物体的运动和质量。斯托伊科维奇在一份大学声明中单独表示:“如果该物体的密度相对于它的尺寸来说太低,那就很好地表明它是空心的。”
这些确实是新颖的想法。但对原始黑洞的不成功探索可能需要另类思维。我问斯托伊科维奇是否有人尝试过在地球上寻找这些微型隧道。
“据我们所知,”他说。 “也许还没有人想到这一点。”