众所周知,今天发生了两个非常非常劲爆的大新闻。对,你们肯定也听说了,一方面LIGO的科学家们宣布又一次观测到了引力波(此处应有掌声)!另一方面,泰勒·斯威夫特(霉霉)和汤姆·希德勒斯顿(抖森)在一起了!简直令人兴奋得嗷嗷叫。
什么,你说一件事情虽然震惊很好理解,另一件事情就弄不清楚了? 嘛,其实如果你已经了解了“泰抖恋”,那么引力波这一桩,其实也是挺好理解的啦:简单点说,它们都是“两个巨星”“在一起”“被发现了”嘛。 择日不如撞日,今天就拿这抖森和霉霉这件事,用Q&A的形式简单说说引力波吧。
A:有质量的物体——无论你是霉霉、抖森,还是太阳、黑洞——都会使周围的时空发生扭曲,就像你站在蹦床上会使蹦床向下凹陷一样。物体的质量越大,时空就扭曲得越厉害。 正如站上蹦床的霉霉让蹦床扭曲,有质量的物体也会扭曲它周围的时空。图片来源:instagram 当质量非常非常大的东西,比如两个黑洞,引起的时空扭曲也大得惊人。就像霉霉和抖森热舞时内心泛起涟漪一般,如果两个黑洞快速相互绕转,它们周围的时空就会形成“涟漪”。这些时空的曲率变化会像波一样向外传播,也就是所谓的引力波。
A:这个问题让科学家们犯难了一百年了。理论上,引力波通过地球的时候会能拉伸和压缩地球——就好像抖森和霉霉相恋的消息挤压着你们的小心脏一样。但由于这个扭曲幅度非常非常非常小,对于从极遥远地方传来的引力波,我们全无知觉。 抖森和霉霉相恋的消息让围观群众的心也泛起了涟漪。 理论上,引力波经过地球时会对地球进行挤压拉伸,但像图片中的状态是极度夸张后的示意图。事实上,这样的变形非常非常微小,但利用地球上的两台LIGO(红点所示),我们可以将引力波带来的变化探测到。图片来源:World Science Festival 还好,这样微小的差异,也能被美国的两台精密仪器——LIGO所探测。在罗德岛,记者能拍下令人讶异的约会照片,而在路易斯安那州的列文斯顿和华盛顿州的汉福德,科学家能倾听来自宇宙深处的声音。
A:来自14亿光年外的两个黑洞的并合。霉霉和抖森在娱乐圈算是当红巨星了吧,但跟这俩比起来,“重量级”直接可以忽略。这次发生并合的双黑洞,一个有14.2倍太阳质量,一个有7.5倍太阳质量。去年12月26日,它们产生的引力波传到地球,就是今天宣布探测到的引力波事件GW151226。知道这个消息的科学家们直接连圣诞节都不过了赶去检验,这项工作必须特别小心谨慎,于是他们马不停蹄分析数据,还是检验了小半年才公布结果。
它们邂逅,靠近,最终转到了一起——比长腿“泰抖”那种“在一起”可彻底多了:两个黑洞在短短一秒内相互绕转了55圈,将相当于一个太阳的质量转化成能量以引力波的形式被释放出去,最终并合成了一个有20.8倍太阳质量的黑洞……这个并合后的大家伙,还已经比之前那次观测到的双黑洞都轻了很多了。
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