分享

更多

   

霍金 引力波的发现将导致天文学一场革命

2016-02-23  释怀斋

霍金 引力波的发现将导致天文学一场革命

(2016-02-22 08:46:37)



【霍金】引力波的发现将导致天文学一场革命

【科技讯】2月19日消息,引力波终于被发现?人类首次探测到引力波,最近,一直闹得沸沸扬扬的引力波传言,似乎有了更近一步的消息流传出来。霍金认为引力波的发现将导致天文学一场革命,究竟是怎样的言论?让我们一起来看看吧

  对于美国激光干涉引力波天文台(LIGO)发现引力波信号,霍金认为这些结果证实了爱因斯坦广义相对论几个非常重要的预言,直接证实了引力波的存在。

  

  在过去的近10年时间里,尽管圈子非常小,但一个全新的天文学领域的确正逐渐出现,那就是引力波天文学。和传统天文学使用天文望远镜对宇宙进行观测不同,引力波探测器使用的是激光和反射器,研究人员会让激光在两块呈直角方位的反射镜之间来回,并观察两束光波叠加时所呈现的干涉条纹特征。这正是位于美国的“激光干涉引力波天文台”(LIGO)所采用的做法。在2002年至2010年之间的运行时期,LIGO设施验证了其设计概念的可行性,随后经历了长达5年的关闭升级。直到2015年9月份,升级后的该设施被重新启用并被称作“先进LIGO”。

  如果这次发现属实,将是一次里程碑式的科学发现,其结果或将直接问鼎诺奖。

  最近,一直闹得沸沸扬扬的引力波传言,似乎有了更近一步的消息流传出来。根据Science网站,一篇投往Nature杂志的文章(或将于2月11号正式发表)称,激光干涉引力波天文台(应该是升级版的Advanced LIGO)探测到了双黑洞合并时的引力波!

【霍金】引力波的发现将导致天文学一场革命  

 

  给定Advanced LIGO两个探测中心之间的距离,通过到达时间差推断出引力波的传播速度和光速一致。探测信号较强,达到5.1σ(物理学家通常将超过5σ信号定义为比较确定的发现),黑洞的初始质量分别为36和29太阳质量,合并后为62个太阳质量,甚至探测到了并合以后铃荡(ring-down)的信号,它最终变成了一个Kerr黑洞。传播速度跟光速一致!

 如果大质量天体发生碰撞、超新星爆发等极端宇宙事件会产生强大的引力波,这是爱因斯坦广义相对论中有一个重要预言。形象一点来说,引力波可以被看做是一种时空涟漪,会像波一样传递开来。数十年来,科学家们一直在寻找引力波,但都没有发现。引力波的发现,是对广义相对论的直接验证,也为我们打开了认识宇宙的全新窗口。如果这次发现属实,将是一次里程碑式的科学发现,其结果或将直接问鼎诺奖。

  引力波的产生(示意图)

【霍金】引力波的发现将导致天文学一场革命  

  双黑洞合并过程中的三个阶段(上):旋进(inspiral)、合并(merger)、铃荡(ringdown)。

  目前,科学家已经对信号进行了初步分析,霍金认为这个发现和自己在1970年发展出的理论非常吻合。

【霍金】引力波的发现将导致天文学一场革命  

  据国外媒体报道,上周美国激光干涉引力波天文台(LIGO)发现引力波后进行了历史性的宣言之后,英国物理学家、黑洞理论家斯蒂芬-霍金很快就祝贺美国主导的合作取得了成功。霍金认为这些结果证实了爱因斯坦广义相对论几个非常重要的预言,直接证实了引力波的存在。引力波的发现让我们不仅可以证实了相对论的重要理论,也让我们看到了黑暗的宇宙,现在我们知道如何检测引力波。

【霍金】引力波的发现将导致天文学一场革命  

  霍金认为引力波可以提供一种全新的方式来观测宇宙,并且可以彻底改变天文学。LIGO激光干涉引力波天文台位于路易斯安那州和华盛顿,物理学家发现了13亿光年外两个黑洞合并产生的引力波信号。目前,科学家已经对信号进行了初步分析,霍金认为这个发现和自己在1970年发展出的理论非常吻合。

【霍金】引力波的发现将导致天文学一场革命  

  当时霍金在剑桥大学发现黑洞双星系统的合并,同时他也是黑洞量子物理理论的重要科学家,发现随着时间的推移,黑洞会开始蒸发,于是他提出了著名的黑洞墙悖论。本次发现的引力波信号似乎可以归结为基于黑洞无毛定律的延伸,一个黑洞可以通过自转、质量和电荷来简单进行描述。霍金认为黑洞是宇宙中最大的谜团之一,目前天文学家很难理解黑洞是如何成长到如今的巨大规模。

【霍金】引力波的发现将导致天文学一场革命  

  如果黑洞通过吸积大量物质、合并进行增长,那么应该有各种质量等级的黑洞被发现,但事实是宇宙中更多的是超大质量黑洞,唯独缺少中等质量黑洞和恒星级黑洞,因此一些黑洞演化理论开始被质疑。引力波的发现或许能够揭开这个谜团,至少我们知道这条路处于正确的轨道上。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。如发现有害或侵权内容,请点击这里 或 拨打24小时举报电话:4000070609 与我们联系。

    猜你喜欢

    0条评论

    发表

    类似文章
    喜欢该文的人也喜欢 更多