引力波有什么用 科学家再次探测到引力波信号
引力波:时空震动的声音与黑洞的真实存在揭示
引力波作为时空构造中的震动,经常被类比为声音波,甚至能够转化为声音片段。实际上,引力波天文望远镜使得科学家可以在光学望远镜“看到”的同时“听到”这种现象。这背后隐藏的故事充满了曲折和突破。
在上世纪90年代初,引力波探测器LIGO争取美国的资金支持时,遭遇了一些天文学家的反对。他们认为LIGO与天文学关系不大,但现在情况已经发生了翻天覆地的变化。佛罗里达州大学盖恩斯维尔分校的相对论学家克利福德·威尔(Clifford Will)表示,引力波探测正在打开一个全新的观测窗口,让我们得以窥探宇宙的深层秘密。
那么,黑洞是否真实存在呢?LIGO探测到黑洞合并所释放的引力波信号为我们提供了直接证据。这些信号证实,黑洞确实是广义相对论所预测的那样,由纯净、真空、扭曲时空组成的完美圆形物体。虽然天文学家已经获得了大量关于黑洞的间接证据,但这些证据都来自于观测围绕黑洞的星体和超热气体,而非黑洞本身。
在新泽西普林斯顿大学广义相对论模拟专家弗朗斯·普雷托里乌斯(Frans Pretorius)看来,尽管科学界包括他自己之前都认为黑洞的存在是理所当然的,但LIGO探测到的信号确实令人震惊。当两个黑洞开始相互靠近并以引力波的形式释放能量时,它们会发出一种特殊的声波——啁啾。科学家通过这一信号可以测量两个黑洞的质量,其中一个约为太阳的36倍,另一个为29倍。
随后,这两个黑洞开始融合。巴黎高级科学研究院的引力理论学家迪博·达姆尔(Thibault Damour)用一个生动的比喻描述了这一过程:“就像将两个肥皂泡沫靠得很近,最终合并成一个泡沫。”正如LIGO所观测到的,两个黑洞合并后形成一个完美的球形,但起初会以引力波的形式向外辐射能量。这种融合的过程为我们揭示了黑洞的真实面貌,也进一步证实了广义相对论的预测。
引力波的探测不仅为我们提供了一个全新的观测宇宙的方式,还为我们揭示了黑洞的真实存在及其独特的性质。随着科学技术的进步,我们有望通过引力波探测进一步揭开宇宙的神秘面纱。