两个距离我们有13亿光年的黑洞于13亿年前碰撞,两个巨大质量结合所传送出的扰动,于2015年9月14日抵达地球,被地球上的精密仪器侦测到,证实了爱因斯坦100年前所做的预测。2017年10月16日,全球多国科学家同步举行新闻发布会,宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。
研究了一下,有了一下几个认知,也不知道对不对。写下来分享一下。
引力波就是重力波,台湾叫重力波。英文Gravitational wave。
上图中,左边是两个中子星碰撞产生的物质波,右边是产生的引力波。
引力波不是物质波。而电磁波和光波等都是物质波,磁场是一种物质,而引力不是一种物质。虽然引力波和电磁波都有个“波”字,但目前看来似乎没什么关系,就好比双肩包和小笼包没有什么关系,不过也许以后会发现其实有着紧密的联系。
电荷改变速度时会释放出电磁波,而有质量的物体改变速度时会释放引力波。
引力波和电磁波都是以光速进行传播。
中子星是巨大星体在很久之前作为“超新星”(supernova)发生爆炸后遗留下来的内核。它们被称作中子星,是因为星体撞击碎裂过程当中,令带电的质子以及星体原子中的带电粒子合并形成一个完全由中子组成的实体。它的密度之高难以想象——一茶匙的重量就能达到10亿吨。
中子星和黑洞之间的区别并没有明显界限。质量和密度特别特别大的星星就是中子星,质量和密度贼大贼大以至于引力大到任何物质(包括广播和电磁波)都无法逃脱其引力的星星就成了黑洞。
质量越大的物体,改变速度时释放的引力波就越大,也就越容易被人观测到。我和你碰撞也会产生引力波,但是太小了,无法被观测到。
引力波相对于电磁波,传播的更远,近似于无限远,几乎不会被任何物体所干扰。
黑洞碰撞产生的引力波比中子星碰撞产生的引力波更容易被观测到。但是黑洞质量太大,碰撞只能释放出引力波而无法释放电磁波,所以观测起来没什么意思,就好比小张和小王打架,我们观测到结果只有“他俩打架了”而无更多细节,没意思。
中子星碰撞产生的引力波虽然没有黑洞碰撞产生的引力波强大,但是中子星碰撞不仅释放出引力波,还是放出电磁波,因为电磁波会受到各种干扰,因此会携带很多具体细节,我们可以同时观测到引力波和电磁波,就好比小张和小王打架,我们可以观测到他俩怎么打的、如何翻滚、如何头破血流,比较有意思。
在我们可预想的方法里,人类尚无法产生或干扰能被观测到的引力波,所以尚无法用引力波进行通信。
目前探测到引力波的方法是用一“根”4公里长的激光,观测其扰动。
中国贵州那个刚启用的FAST天眼,不是主要用于探测引力波的,而是可以探测脉冲星的。脉冲星其实就是中子星,其自转周期可能是几秒(地球自转周期是24小时),因为质量又大、转的又快,所以可以产生很稳定的脉冲信号,是宇宙中最精准的时钟。
时间、空间、质量,这三者到底是不是一回事,引力波或许是探索这些东西的一只眼睛,我想不明白。我对这三者的理解就是,下班时间能有自由的空间才会活得有质量。
- 不好意思,引力作用,你手机拿倒了 -
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