科学家通过计算机模拟双虫洞碰撞，发现其产生的引力波呈短暂剧烈爆发形态，且碰撞形成的视界竟打破常规出现缩小现象。
就像海洋表面总是翻涌着浪花一样，宇宙的时空结构也在不断被引力波所扰动。目前人类已经探测到了数百次引力波事件，其中绝大多数都归因于黑洞之间的剧烈碰撞。然而，宇宙中是否还存在其他能够激起时空涟漪的神秘天体？如果两个虫洞发生碰撞，又会产生怎样的景象？
在广义相对论的数学框架中，虫洞是连接两个遥远时空区域的通道。科学家将虫洞分为不同类型，例如不可穿越的 Einstein Rosen 桥，以及可以穿越的 Ellis Bronnikov 虫洞。后者之所以能够维持开启状态，全赖一种具有负能量特性的假想幻象标量场。然而这种平衡极其脆弱，任何微小的扰动都可能导致虫洞塌缩成黑洞，或者引发失控的膨胀。
为了探究两个虫洞相遇时会发生什么，莫斯科物理技术学院的物理学家 Nikita M. Shirokov 与高等经济大学的机器学习工程师 Ilya Nachevsky 合作，首次对双 Ellis Bronnikov 虫洞的碰撞过程进行了三维计算机模拟。
模拟结果展现出了极其丰富的演化图景。根据初始距离和轨道的不同，两个虫洞之间可能表现出吸引或排斥。在某些情况下，它们掠过彼此后飞离，通道在此过程中急剧膨胀；而在另一些直接碰撞的情形中，两个虫洞并没有融合成一个更大的虫洞，而是在周围形成了一个包裹住两个虫洞通道的公共表观视界。
更为诡异的事情随后发生，这个表观视界竟然缩小了。随着幻象标量场落入塌缩的时空区域，视界面积减少了约28%。按照 Stephen Hawking 在1971年提出的黑洞面积定理，黑洞事件视界的面积只能增加或保持不变。然而，该定理建立在普通能量条件的基础上，而幻象标量场的负能量特性打破了这一假设，从而导致了视界缩小的奇异现象。
在引力波信号方面，双虫洞碰撞也与双黑洞碰撞有着显著区别。两个相互旋转并靠拢的黑洞会发出频率和强度不断上升的唧唧声信号，而虫洞碰撞产生的则是短暂且剧烈的引力波爆发。即使两个虫洞只是近距离擦肩而过，没有形成公共视界，也能产生极其强烈的引力波信号。
虽然像 LIGO 和 LISA 这样的引力波天文台目前尚未明确捕捉到这种独特的虫洞信号，例如2019年探测到的 GW190521事件曾因信号特殊而引发各种理论猜想，但这项模拟为人类识别宇宙中可能存在的异质天体提供了全新的理论依据。
原文：https://www.sciencealert.com/physicists-simulated-what-might-happen-when-two-wormholes-collide-and-things-got-weird