打开APP
userphoto
未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
有了引力波这只“耳朵”,我们会在宇宙中听见什么?

引力波的直接探测能力,为人类打开了一扇宇宙之窗。通过这只“耳朵”,我们可以“听”到一个新的宇宙。

Mehau Kulyk

超新星

恒星的质量大到一定程度,就会以超新星爆发这种暴戾的形式结束生命。虽然太阳太小,没有办法变成超新星,但银河中却有数不清的恒星存在。这其中就有许多恒星的质量满足超新星爆发的条件。据统计,银河系中平均每30年就会出现一次超新星。但是我们无法通过可见光看到这些超新星的内部。有了LIGO,我们就能够对这些恒星内核的坍缩过程有一个极为详尽的了解。

黑洞

超新星爆发后,假如坍缩的恒星内核质量足够大,就会把时空弯曲到连光线也无法脱逸,结果形成的就是一个黑洞。许多天体物理学家梦寐以求的就是能够亲眼看一看这类坍缩过程的最终阶段。黑洞视界附近的物理学法则会变得非常有趣。而观察黑洞的合并,更能对爱因斯坦的广义相对论进行终极检验。黑洞为我们提供了一个极度弯曲的时空结构,而两个黑洞的合并更能告诉我们在这种极端条件下既强大、又急速变化的引力场。我们无法通过别的方法看到这样的碰撞过程。

中子星

假如恒星的内核没有在超新星爆发中变成黑洞,就会变成中子星。这是一种“神奇的天体”。它们的密度是如此之高,以致一汤勺的中子星物质就重达数十亿吨。要在实验室中研究这些中子星物质的密度非常困难,但是引力波能够为科研人员提供一个宇宙级的实验室,来了解物质可能达到的最高密度。《星际穿越》科学顾问,LIGO的创始人之一基普·索恩说,他非常想看一看中子星被黑洞撕碎的过程。而更有人想目睹中子星和黑洞合并的过程。能够洞察中子星磁场的衰减,是一件非常令人兴奋的事。

来自早期宇宙的“声音”

138亿年前的宇宙大爆炸本身也可能会产生引力波,而这种“原始引力波”至今仍有可能在宇宙中回响。对原始引力波的探测,能够获得通过其它实验无法获得的知识。宇宙微波背景能够告诉我们宇宙年龄只有38万年时的信息,在时间上回望得更远,则有助于科学家探测更高的能量尺度和更基础的物理。通过这种方式,我们甚至可以获知与“其它宇宙”是否存在有关的信息,可以获知宇宙的暴胀是否真的产生了多个宇宙。

惊喜

引力波探测打开了一扇了解宇宙的新窗,通过这扇窗户,我们可以看到许多意料之外的惊喜。其中之一可能就是发现弦理论中所谓的“震荡的宇宙弦”。这种可能性非常小,但一旦发现就可能是划时代的。但对于基普·索恩来说,这种发现算不上是大惊喜。他希望能够找到某些我们想都没有想过的东西。许多科学家想知道那些真正能够揭示大自然运作机制的新东西,那些通过别的方法发现不了的东西。引力波探测就像是一种统计方式,人们能够从中获得单一事件无法提供的大量信息。

Brian Gallagher / 老孙

本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请点击举报
打开APP,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
猜你喜欢
类似文章
【热】打开小程序,算一算2024你的财运
人类有了看待宇宙的全新方式
引力波是如何开启宇宙研究新篇章的?
核心塌缩,黑洞和中子星的诞生地:大质量恒星的超新星爆炸!
用引力波窥探宇宙 还需找到这些源头
引力波发现的这五年:“聆听”遥远宇宙的奥秘
【加餐】这一波引力波,让科学家体会到了“视听”盛宴的感觉
更多类似文章 >>
生活服务
热点新闻
分享 收藏 导长图 关注 下载文章
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!

联系客服