在不久的将来,高频射电与亚毫米观测将合作探索银河系中心的黑洞,并测量其周围的时空性质。通过探测黑洞周围的吸积物质、恒星运动、脉冲星测时等,将能大大改进现有的对黑洞时空的精度,并有望检验如“黑洞无毛定理”“宇宙监督者法则”等基本原理。
爱因斯坦的强场(3):引力波
真是太无聊了,爱因斯坦先生总是对的:在弱场的太阳系、在强场的中子星和黑洞……诶,等一下,我们所做的引力实验检验貌似都是在低速、准静态的系统呢!虽然在太阳系、脉冲星的双中子星系统中,我们的轨道速度能够达到几十到几百公里每秒,但相对于光速来说,都是很小的速度呢,只有光速的千分之一而已。
“咳咳,老爱呀,你的引力理论在强场、光速下还是对的吗?”
“厚厚厚,看看呗!”
2015年9月,LIGO引力波地面干涉仪首次直接探测到了引力波信号,该信号来自于两个黑洞的最后合并过程;此时黑洞的速度已经接近了光速。与此同时,时空又是高度动态的,是真正的强场、高速的动态时空呢。真是怼老爱的最佳场所呀!
对引力波信号的复杂分析表明,从引力波反推出来的动态时空的演化情况与数值相对论中按照爱因斯坦的广义相对论演化的双黑洞系统基本一致。虽然现有信号的信噪比还不是很高,不足以做非常精细的广义相对论的检验;但从已有的数据看,在高度动态的时空中,广义相对论“大体上”是对的。——爱因斯坦仍是对的哩。
作者简介:邵立晶,属虎,三十多岁了,唉。2015年在北京大学拿博士学位的时候还是二十多岁的小鲜肉呢!——呃,好吧,二十多了好多岁。想不到,在德国波茨坦的阿尔伯特·爱因斯坦研究所做着做着博后(Junior Scientist),就到了三十;太悲催啦!现为德国波恩的马克斯·普朗克射电天文研究所的博后(Scientific Staff)。