光被黑洞吸入黑洞裏会否被压缩而可见光波长范围变得更短

黑洞里会不会有另一个世界?(请给出合理的科学解释)
 黑洞广义相对论预言的一种特别致密的暗天体.大质量恒星在其演化末期发生塌缩,其物质特别致密,它有一个称为“视界”的封闭边界,黑洞中隐匿着巨大的引力场,因引力场特别强以至于包括光子在内的任何物质只能进去而无法逃脱.形成黑洞的星核质量下限约3倍太阳质量,当然,这是最后的星核质量,而不是恒星在主序时期的质量.除了这种恒星级黑洞,也有其他来源的黑洞——所谓微型黑洞可能形成于宇宙早期,而所谓超大质量黑洞可能存在于星系中央.(参考:《宇宙新视野》)  黑洞不让任何其边界以内的任何事物被外界看见,这就是这种物体被称为“黑洞”的缘故.我们无法通过光的反射来观察它,只能通过受其影响的周围物体来间接了解黑洞.虽然这么说,但黑洞还是有它的边界,即"事件视界(视界)".据猜测,黑洞是死亡恒星的剩余物,是在特殊的大质量超巨星坍塌收缩时产生的.另外,黑洞必须是一颗质量大于钱德拉塞卡极限的恒星演化到末期而形成的,质量小于钱德拉塞卡极限的恒星是无法形成黑洞的.(有关参考:《时间简史》——霍金 著)  ■物理学观点的解释 黑洞其实也是个星球(类似星球),只不过它的密度非常非常大, 靠近它的物体都被它的引力所约束(就好像人在地球上没有飞走一样),不管用多大的速度都无法脱离.对于地球来说,以第二宇宙速度(11.2km/s)来飞行就可以逃离地球,但是对于黑洞来说,它的第二宇宙速度之大,竟然超越了光速,所以连光都跑不出来,于是射进去的光没有反射回来,我们的眼睛就看不到任何东西,只是黑色一片.一些科学家认为光的速度比黑洞慢,所以被吸进去,当速度比黑洞快时就可以穿过黑洞边缘.与别的天体相比,黑洞是显得太特殊了.例如,黑洞有“隐身术”,人们无法直接观察到它,连科学家都只能对它内部结构提出各种猜想.那么,黑洞是怎么把自己隐藏起来的呢?答案就是——弯曲的空间.我们都知道,光是沿直线传播的.这是一个最基本的常识.可是根据广义相对论,空间会在引力场作用下弯曲.这时候,光虽然仍然沿任意两点间的最短距离传播,但走的已经不是直线,而是曲线.形象地讲,好像光本来是要走直线的,只不过强大的引力把它拉得偏离了原来的方向.  在地球上,由于引力场作用很小,这种弯曲是微乎其微的.而在黑洞周围,空间的这种变形非常大.这样,即使是被黑洞挡着的恒星发出的光,虽然有一部分会落入黑洞中消失,可另一部分光线会通过弯曲的空间中绕过黑洞而到达地球.所以,我们可以毫不费力地观察到黑洞背面的星空,就像黑洞不存在一样,这就是黑洞的隐身术.  更有趣的是,有些恒星不仅是朝着地球发出的光能直接到达地球,它朝其它方向发射的光也可能被附近的黑洞的强引力折射而能到达地球.这样我们不仅能看见这颗恒星的“脸”,还同时看到它的侧面、甚至后背!  “黑洞”无疑是本世纪最具有挑战性、也最让人激动的天文学说之一.许多科学家正在为揭开它的神秘面纱而辛勤工作着,新的理论也不断地提出.不过,这些当代天体物理学的最新成果不是在这里三言两语能说清楚的.有兴趣的朋友可以去参考专门的论著.【黑洞趣事】  假如银河系被黑洞吸收  另外一个有趣的现象也是根据广义相对论,引力越强,时间越慢,物体的长度也缩小.假如银河系被一个黑洞所吸引,在被吸收的过程中,银河系会变成一个米粒大小的东西.银河系里的一切东西包括地球都按相同比例缩小.所以在地球上的人看来,银河系依旧是浩瀚无边.地球上的人依旧照常上班学习,跟他们在正常情况下一样.因为在他们看来,周围的人和物体和他们的大小比例关系不变.他们浑然不知这一切都发生一个米粒大的世界里.  但因为黑洞周围引力巨大,任何物体都不能长时间待留.假如银河系被一个黑洞所吸引,地球上的人只有几秒的时间去体验第一个现象.【对黑洞的疑问】  首先黑洞的存在要基于光是粒子,受万有引力的作用而不能逃离黑洞.如果光被证明不是粒子,则该理论不存在.在倒相对论中,对光是粒子的论据,进行的多方面的质疑.  其次该理论有一个缺陷,绝大多数人认为脱离地球引力,一定要有第一宇宙速度,这是宏观认识的疏忽,空气脱离地球引力,飘散到太空,从来不需要第一宇宙速度.尤其是氢气,几乎是被其它气体赶出地球的,想挤回来都不行,根本称不上逃离.  此外,稳定的黑洞外将有一层厚厚的大气层,而大气层的外面将会富集氢气,从而引发核聚变,一个恒星的形象将出现在我们面前.如果是不断塌缩的黑洞,宇宙的一切将被它吞噬,直到引发另一次爆炸.  另外,人类所处的宇宙运动,主要是万有引力的表现,世界的稳定,是核斥力的表现,使得物质不会进一步塌缩.而形成黑洞密度,需要另外一种力,这种力,人类至今没有发现.  而恒星的末期,都会产生爆炸,使其不会无限度增大质量,人类已经观测到很多实际例证,但恒星爆炸对物质的冲击,都未引起导致黑洞形成的塌缩力,那么想象黑洞自然形成,是否有些过于乐观?
为您推荐:
其他类似问题
黑洞的吸引力大是因为它的质量很大,也就是密度很大。红巨星爆炸也可以形成黑洞,说白了,黑洞不是洞。只是个质量很大很大很大的一个球体
有可能,有些科学家相信,我们所在的的这个宇宙就是一个巨大的黑洞。黑洞的引力过于强大,连光都逃脱不了它的引力,正因如此,我们才假设黑洞其实是扭曲了当前的空间,它的内部可能存在着另一个不为人所知的世界。
本人觉得不会黑洞里的引力非常强,连光都逃不掉,所以光照射进去不会反射任何东西没有光就没有生命
扫描下载二维码光一直以光速向前传播,可为何光逃离不了黑洞?
按投票排序
(本文冗长。最后有一句话比喻,通俗易懂。)一句话:因为在黑洞内部,光锥是永远向内的。(一)首先解释一个关键的概念,什么是「光锥」。简单地说,光锥就是光的时空路径——注意是「时空」,而不是「空间」。即,在某时某地发射一闪光,此后光传播所经历到的时空区域就是「光锥」。换句话说,就是能看到这个闪光的时空区域。当然,这严格说是未来光锥。这样说还是很抽象,举个1维空间的例子。这个世界不妨称之为「1+1维」时空(因为是1维空间+1维时间)。简单起见,假设光速为常数 v=1。时间 t = 0 时,在空间坐标原点 x = 0 处发生一闪光。这时,因为光以有限的速度 v = 1 传播,其路径就是 x = t 或者 x = - t。这里有两条路径,因为在一维空间里,光能朝「前」、「后」两个方向传播。画在 (x, t) 平面上,光的时空路径 x = t 或者 x = - t 就是通过原点的45度角射线。这射线就是「1+1维」时空的光锥。如下图所示,红色射线就是光锥。在这个「1+1维」时空里,只有在光锥上的点,才能看到闪光。比如 (x = 2, t = 1) 这个点,就不在光锥上,也看不到闪光。因为在 t = 1 秒的时候,光还没有传播到 x = 2 处。x = 2 处只有在等到 t = 2 时才能看到闪光,于是 (x = 2, t = 2) 这个点正好就在光锥上。在这个「1+1维」时空里,只有在光锥上的点,才能看到闪光。比如 (x = 2, t = 1) 这个点,就不在光锥上,也看不到闪光。因为在 t = 1 秒的时候,光还没有传播到 x = 2 处。x = 2 处只有在等到 t = 2 时才能看到闪光,于是 (x = 2, t = 2) 这个点正好就在光锥上。上面这个例子很容易推广到真实的「3+1维」时空(3维空间,1维时间),只不过这时候射线变成了锥子(当然是3维的锥子),所以叫光锥。所以光锥是时空的一个截面,维度比时空少一维。光锥的存在正是因为光速有限。更物理地说,光锥是时空的一个「界限」,即,能发生因果关联与否的区分边界。因为光速是最大速度,光在光锥表面传播,其他信号在光锥内部传播,所以光锥内部就是可发生信号联系(因果关联)的区域,光锥外则是不可能有因果关联的区域。以下图为例(引子wiki)这里展示的是「2+1维时空」:2维空间(横向)+1维时间(纵向)。A代表某时某地一「事件」,光锥内部(上图黄色区域)就是A事件未来可影响到的时空区域,比如B点(下部黄色区域代表可以过去可能影响过A的时空区域);而光锥外的其他区域,过去、未来都不可能与A事件发生关联,比如C点。这里展示的是「2+1维时空」:2维空间(横向)+1维时间(纵向)。A代表某时某地一「事件」,光锥内部(上图黄色区域)就是A事件未来可影响到的时空区域,比如B点(下部黄色区域代表可以过去可能影响过A的时空区域);而光锥外的其他区域,过去、未来都不可能与A事件发生关联,比如C点。(二)回到光传播的问题上。广义相对论说,时空可以弯曲。于是在这个弯曲的时空里,光就不一定走 x = t 或者 x = - t 这么简单的直线了。比如在「1+1维」的时空里,光的路径可能就是这个样子:根据时空弯曲的程度,光可以走各种扭曲的路径。根据时空弯曲的程度,光可以走各种扭曲的路径。上图中,虽然光的路径已经被扭曲,但是左边 x1(t) 还是在朝「左」传播,右边 x2(t) 还是在朝右传播。那么一个自然的问题是:有没有可能扭曲成这个样子:也就是说,无论光也就是说,无论光自己以为在朝哪个方向传播,实际上都是在朝左传播?回答是当然可能!这正是光无法离开黑洞的关键!具体而言:对于比较正常的时空里的正常的光锥,光可以(沿着光锥表面)向前后左右任意空间方向传播。但是在黑洞内部,光锥被扭曲,光锥的所有空间方向都朝向黑洞内部,使得光只能向内传播。(三)以最简单的不带电不旋转黑洞即「Schwarzschild黑洞」为例。下图(引自wiki)中左边白色区域为黑洞外,右边黑色区域为黑洞内。在左边即黑洞外,光锥比较正常,光可以朝两个方向传播——比如朝左也就是背离黑洞,或者朝右也就是朝向黑洞。如果我们靠近黑洞,如下图(引自wiki),光锥开始扭曲,明显开始朝黑洞倾斜。于是光倾向于向黑洞(朝右)内传播,只有少部分可以背离黑洞(朝左)。如果我们靠近黑洞,如下图(引自wiki),光锥开始扭曲,明显开始朝黑洞倾斜。于是光倾向于向黑洞(朝右)内传播,只有少部分可以背离黑洞(朝左)。如果我们进入黑洞内部(黑色区域),如下图(引自wiki),这时,光锥完全被扭曲,如果我们进入黑洞内部(黑色区域),如下图(引自wiki),这时,光锥完全被扭曲,光锥的任何方向都是指向黑洞内部。也就是说,光无论怎么传播,都是在「朝内」传播。下图(来自网络)是个更形象的说明:圆柱代表黑洞视界,圆柱内是黑洞内,圆柱外是黑洞外。黑洞外光锥被扭曲的不厉害,光可以朝向黑洞也可以背离黑洞。黑洞里面,光锥完全倒向黑洞内,光锥的所有方向都指向黑洞内,于是光无论朝哪个方向传播都是在向内传播。圆柱代表黑洞视界,圆柱内是黑洞内,圆柱外是黑洞外。黑洞外光锥被扭曲的不厉害,光可以朝向黑洞也可以背离黑洞。黑洞里面,光锥完全倒向黑洞内,光锥的所有方向都指向黑洞内,于是光无论朝哪个方向传播都是在向内传播。总之,一句话,在黑洞(视界)内部,时空被扭曲了——只有向内,没有向外。最后,如果觉得还是很抽象的话,可以考虑这样的例子(虽然不严谨,但本质上一个道理):你在坐高铁,你以为你可以来回走动,但是因为你不可能比高铁走的更快,所以在地面上的人看来,你只能永远在朝前走,就像光在黑洞内只能永远朝里走。
光不是向前传播,而是顺着道儿走。黑洞把道儿弯了,光就走不出去了
简单说(简单说意味着不严谨,只是类比,不能用来做论据等等意思)你在地球上,一直向前走,为何不能走到距离北京无穷远的地方?同样,光也是一直向前走的,但是空间的弯曲使得光的“前”实际上是指向黑洞里面的。(这个回答旨在强调空间的弯曲,所以用二维举个例子)
描述这个问题的时候,人们通常用“粒子化”的语言描述光,仿佛光是某种以光速运行的物质。然而引力无法统一于其他作用力的根结在于引力现在只能被几何化描述,是完全不同的语言。对此问题,几何语言的描述是:黑洞是时空的一个解,黑洞边界构成一个事件视界,将时空分为两块。光的轨迹作为一条测地线,不存在穿越事件视界的解,就好比双曲函数里的渐近线,无限接近永不达到,更不提穿过了。
光的确是一直在往前飞的,但是黑洞(普通物质也在改变,但是他们质量不够,改变量很小)改变了他周围的空间曲率,也就是改变了时空的构造,改变了测地线。换句话说,光在往前飞,但是黑洞规定了哪里是前。在某一个范围内,只有朝向黑洞才叫做前。所以光跑不出那个区域。
真空光速就现有理论而言是一个常数,并且相对论认为真空光速不随参考系的改变而改变(不管是惯性还是非惯性参考系)。那么黑洞究竟是怎么回事呢?首先题主的思维还停留在Newton力学时代。尽管Newton力学计算出的视界半径和广义相对论给出的Schwarzschild半径是相等的,但二者的计算方法和物理意义完全不同,并且就现在的科学水平而言后者才是正确的计算方法。Newton力学的计算方法很简单(Newton力学计算出的半径实际上是逃逸速度等于光速的半径,也就是小于这个半径的地方发射的光子无法逃逸到无穷远处,但是可以离开黑洞。当然,这里光被当做常规物体考虑,速度是可以减小的,这当然是荒谬的),我就不写了,只在这里看看广相怎么计算Schwarzschild半径的。以下内容抄袭自天概课本:按照广义相对论,在静态且球对称质量分布的情况下,球外部的时空度规由Einstein场方程的Schwarzschild解给出,即Schwarzschild度规。在这一度规下,时空间隔为(习惯上,取光速c=1)度规是广义相对论描述时空结构的一种数学工具,本书并不要求读者具有广义相对论的基础知识度规是广义相对论描述时空结构的一种数学工具,本书并不要求读者具有广义相对论的基础知识(比如答主本人就不具有2333),但我们可以这样来理解(4.44):在远离球体的地方,也就是当r→∞时,引力趋于零,时空就变为平直时空,此时(4.44)就回到我们熟悉的狭义相对论的形式(取光速c=1)容易看到(4.44)和(4.45)中,区别只在于等号右边第一、二两项的系数(它们分别相应于度规的时间分量和空间的径向分量)。平直时空即(4.45)中,这两个系数都是1(忽略正负号);而(4.44)中,这两个系数都与1有了偏离,这表明时空产生了弯曲,且偏离越大,时空也越弯曲。在质量M给定的情况下,显然r越小时这种偏离越大,表明引力场越强时,时空就越弯曲。因此,Schwarzschild解(4.44)给出的是弯曲时空的度规,它表明,时空弯曲的程度是与物质分布密切有关的,时空弯曲的程度也代表了引力场的强弱程度。把引力场与时空弯曲联系起来,这正是Einstein引力理论的基本思想容易看到(4.44)和(4.45)中,区别只在于等号右边第一、二两项的系数(它们分别相应于度规的时间分量和空间的径向分量)。平直时空即(4.45)中,这两个系数都是1(忽略正负号);而(4.44)中,这两个系数都与1有了偏离,这表明时空产生了弯曲,且偏离越大,时空也越弯曲。在质量M给定的情况下,显然r越小时这种偏离越大,表明引力场越强时,时空就越弯曲。因此,Schwarzschild解(4.44)给出的是弯曲时空的度规,它表明,时空弯曲的程度是与物质分布密切有关的,时空弯曲的程度也代表了引力场的强弱程度。把引力场与时空弯曲联系起来,这正是Einstein引力理论的基本思想(4.44)表明,时空度规有两个奇点,它们分别是(这里恢复光速c的通常表示)其中其中称为Schwarzschild半径,我们看到它与Newton引力半径称为Schwarzschild半径,我们看到它与Newton引力半径恰好相等。恰好相等。的球面称为视界(horizon),视界以内是黑洞,光不能从黑洞中逃逸,这与上面Newton力学的简单分析结果的球面称为视界(horizon),视界以内是黑洞,光不能从黑洞中逃逸,这与上面Newton力学的简单分析结果(答主注:已从略)是完全一致的。但两种理论给出的光子运动图像有本质不同。Newton理论认为,光子可以从黑洞里面发出并到达黑洞以外的某个高度,然后再返回。而广义相对论却认为,光子不可能离开黑洞,即使从黑洞表面处发射的光子,也只能始终沿黑洞表面(视界)环绕运行。因此,黑洞的视界也称为单向膜,任何物体(包括光信号)都只能向视界里面落去,而不能从视界里面出来。处发射的光子,也只能始终沿黑洞表面(视界)环绕运行。因此,黑洞的视界也称为单向膜,任何物体(包括光信号)都只能向视界里面落去,而不能从视界里面出来。(答主注:此处讨论仅限于经典物理学,实际上量子力学允许黑洞中的粒子逃逸,详情请见)以上。
我目前的知识理解是:黑洞造成了其周围时空的扭曲,然后光线在前进时的因为时空扭曲无法到达黑洞影响的范围外,所以无法被观察到。
人造卫星也一样,受到地球重力是要朝下掉的,不过由于地球表面是弯曲的,两者的弯曲程度相同时就永远掉不下来了。在爱因斯坦看来,是时空本身弯曲了,物体在弯曲空间中沿着最节省能量的路径来走,表现得就像是在地球周围做圆周或者椭圆轨道运动。换成光,也是一样的,由于时空自身是弯曲的,光沿着最节省的路线(测地线)来走。在黑洞视界内部,由于时空结构发生了变化,空间中指向黑洞中心的方向与时间方向发生互换。在视界外光或者其他物体沿着最省能量的路线走时,其时空坐标中的时间增大的,物体总是朝未来走的,不会回答过去。对应到我们这里,在视界内部,物体总是要向黑洞内部方向走,才最节省能量,因此光最后会掉下去。所以,一句话,是因为时空结构发生了变化,就像有的朋友之处过的那样,光跑不出“笼子”,时空这个笼子本身是弯的,光只好跟着弯进去。
在目前的理论物理研究层面上,对黑洞的机制和光速的研究都不够充分,我们只能先说,假设光速是恒定不变的,假设黑洞是存在的,那么垂直面发射的光为何不能逃逸。关于这个问题的理论非常多,最大的疑问是,如果光子没有质量,那么引力如何对光子发生作用,如果光子具有一定的质量,那么广义相对论需要做重大修正。在各种假设理论中,我比较倾向于黑洞对视界半径内造成的时空扭曲。不变的光速可能是在围绕着奇点的扭曲空间里运行,而无法达到半径以外的空间。也可能是时间扭曲,导致在半径以外的观测者,由于时间参照系的差别,观测到光子逃逸的时间变得无限大。以上完全是个人猜想。
人是可以在有限时间内走出视界的,如果我们使用运动者身上建起的坐标架的话,你不会感到有丝毫的变慢,空间距离还是那么长,所用时间也只是黒洞远离运动者的时间(每一个运动者当然地认为自己是静止的).但如果用在无限远处的静止的观测者的时空坐标来看运动者的话,运动坐标架时间轴上的每一瞬间在接近视界时会变换为越来越大的时间间隔.(有人无聊的话可以做个观测量投影就看出来了,但注意哟,不要用席瓦兹坐标,因为视界在席瓦兹坐标中是个数字奇点)最终无究远的人会认为运动者将用无穷多的时间走出视界.
已有帐号?
无法登录?
社交帐号登录人类首次直接探测到引力波 信号由黑洞合并产生,大宇宙黑洞与暗物质,人类发现了多少个黑洞,宇宙黑洞能把人类吸进去吗,宇宙上最可怕的黑洞,宇宙十大奇异黑洞现象,引力波被发现了,黑洞里面是另一个宇宙
人类首次直接探测到引力波 信号由黑洞合并产生
时间: 04:14:24 来源:综合
原标题:人类首次直接探测到引力波 信号由黑洞合并产生,大宇宙黑洞与暗物质,人类发现了多少个黑洞,宇宙黑洞能把人类吸进去吗,宇宙上最可怕的黑洞,宇宙十大奇异黑洞现象,引力波被发现了,黑洞里面是另一个宇宙
美国路易斯安那州利文斯顿市的激光干涉引力波天文台。新华社发
两个正在旋转合并的黑洞模拟图。
爱因斯坦百年前预测获证实 很有可能引发天文学革命
  爱因斯坦又对了!在这位大科学家提出引力波的预言百年之后,美国科学家11日宣布,人类首次直接探测到了引力波。这是人类第一次能够“听”到宇宙的“声音”。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”,它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。
  我们能够“听见”宇宙了
  “女士们、先生们,我们已经探测到引力波,我们找到它了。”美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)执行主任戴维·赖茨当天在华盛顿举行的记者会上宣布。
  在一片嘈杂的背景噪音中,一声“噗”的清脆声响,如水滴落水,持续时间短暂得不到1秒,这正是由引力波转化成的宇宙之声。当天召开的记者会上,LIGO科学家现场播放了来自宇宙的“声音”。
  “我们能够&听见&引力波,我们能够&听见&宇宙,这是引力波最美妙的事件之一。我们将不仅&看见&宇宙,我们还将&倾听&它,”LIGO项目组发言人、路易斯安那州立大学物理学家加布里埃拉·冈萨雷斯在记者会上介绍。
  来自加州理工学院的赖茨把寻找引力波比作科学上的登月项目。“我们做到了,我们登上了这个&月球&。”他兴奋地重复道。参与记者会的还有麻省理工学院的研究人员及资助研究的美国国家科学基金会人员。
  引力波信号由黑洞合并产生
  引力波是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。100年前,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。广义相对论的其他预言如光线的弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都已获证实,唯有引力波一直徘徊在科学家的“视线”之外。
  上世纪70年代,曾有美国科学家在观测双星系统的过程中,发现引力波存在的间接证据,并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。
  在将于《物理学评论通讯》杂志发表的新研究中,科学家探测到的是由黑洞合并产生的一个时间极短的引力波信号,持续不到1秒。它经过13亿年的漫长旅行,于日抵达地球,被刚改造升级的LIGO的两个探测器以7毫秒的时间差先后捕捉到。
  据研究人员估计,两个黑洞合并前的质量分别相当于36个和29个太阳质量,合并后的总质量是62个太阳质量,3个太阳质量的能量以引力波的形式在不到1秒的时间内释放,释放的峰值能量比整个可见宇宙释放的能量还要高出约50倍。
  开启观测宇宙的新窗口
  LIGO是美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造的两个引力波探测器,改造升级后其探测灵敏度大幅提高。10多个国家超过1000名科学家参与了这个搜寻引力波的项目。
  有关LIGO发现引力波的传言已在物理学界传播了几个月,最早透露这一消息的是美国亚利桑那州立大学物理学家劳伦斯·克劳斯,但一直没有获得LIGO项目组证实。
  克劳斯11日说,发现引力波是一个“重大里程碑”,它开启了观测宇宙的一个新窗口,就像望远镜的发明或太空无线电波的发现一样。
  LIGO项目组发言人加布里埃拉·冈萨雷斯说:“这一发现是一个新时代的开端,引力波天文学现在成为现实。”
  专家讲述
  “爱因斯坦一定
  也会吓一跳”
  “我们探测到了引力波。我们做到了。”当地时间11日清晨,当LIGO执行主任、加州理工学院教授戴维·赖茨在华盛顿宣布这一消息时,挤在美国加州理工学院天文学与天体物理学中心参加同步新闻发布会的上百名科研人员沸腾了。
  长久的欢呼、掌声和泪水&&难怪科研人员这么激动,依照科学家的说法,人类探测到引力波,如同一个失聪的人突然获得听觉,从此获得感知世界的新能力。这一天,距爱因斯坦预测引力波存在已有百年。
  “我相信爱因斯坦看到今天的结果,一定也会吓一跳,”LIGO科学合作组织研究成员之一、加州理工学院物理学教授陈雁北说,“尽管他会因自己在广义相对论、量子力学、激光等多个领域的贡献感到欣慰,但百年来物理学已获得前所未有的发展。对于人类今天的成就,爱因斯坦一定无法想象。”
  爱因斯坦百年前预言引力波存在,但也曾认为,由于引力波太过微弱,它无法被探测到。参与LIGO项目的澳大利亚墨尔本大学研究员孙翎对记者说:“我们证明了爱因斯坦的正确,另一方面他也说错了,我们真的探测到了。”
  焦点科普
  捕捉引力波为啥这么难?
  引力波是非常弱的一种信号,弱到连爱因斯坦本人都曾怀疑能否建造足够灵敏的探测器,探测引力波很长一段时间内被视为“不可能完成的任务”。
  20世纪90年代起,大型激光干涉仪引力波探测器开始在全球范围内兴建,真正拉开了引力波探测黄金时代的序幕。
  美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造了两个激光干涉引力波探测器(LIGO)。LIGO拥有巨大的L形测量臂,每边各有4千米长,两端设有反射镜面。发出的一束激光沿着L形互相垂直的两边前进并被来回反射。一般情况下,激光由于干涉而互相抵消,探测器接收不到光信号,但一旦引力波经过,便会改变激光通过的距离,从而被观测到。探测引力波需要探测器具有极高的灵敏度,还需区分开来引力波信号和环境或仪器噪声。
  日北京时间17点50分45秒,位于利文斯顿与汉福德的两台探测器同时观测到了后来被命名为GW150914的引力波信号。科学家们通过进一步的数据分析还证实了这是两个黑洞合并的事件。
  在当天的记者会上,也有人问所探测到的引力波信号是不是好得过头了?LIGO项目科学家的回答是,他们花了几个月的时间进行验证,这也是为什么去年9月探测到引力波信号,却拖到今天才宣布。这些科学家还相信,随着探测器灵敏度的提高,今年应该会探测到更多引力波信号。
  探测到引力波有多重要?
  包括中国科学家在内的多国科学家认为,新发现不仅填补了广义相对论实验验证中最后一块缺失的拼图,让现代物理学的根基更加坚实,也意味着科学家抓住了揭开宇宙奥秘的“钥匙”,有助于了解宇宙的起源和运行机制。
  英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金表示:“引力波提供了一种人们看待宇宙的全新方式。(人类)探测到引力波的这种能力,很有可能引发天文学革命。”
  南非夸祖鲁-纳塔尔大学的引力波研究专家马寅哲说,天文学的发现几百年以来主要靠电磁光谱的测量,射电、光学、红外、X射线等天文观测手段均是在收集光,靠“看”观测宇宙。引力波的发现则将从“听”这一完全不同的角度进行天文观测,引力波天文学这一学科的大门彻底被打开。引力波将成为检验爱因斯坦相对论、探测黑洞质量、测量宇宙距离等基本问题的新窗口。
  参与该项目的美国宾夕法尼亚州立大学科学家查德·汉娜说,我们无法预测引力波天文学将如何改变对宇宙的基本认知,就像伽利略用他的小望远镜预测不了哈勃太空望远镜展现给我们的宇宙那样,“我们可以预期的是,100年后我们的后辈所知道的将与我们所知道的有天壤之别”。
  据新华社
本文相关推荐
16-01-1316-02-1216-02-1216-02-1216-02-1216-02-12}

我要回帖

更多关于 黑洞波长 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信