(a)图是人类通过数值求解爱因斯坦方程得到的双黑洞轨道演化。整个空间都在颤动。将首接探引力波被找到了。次直图中显示的到引点新是两个黑洞不同时刻的(x,这一自转角动量用无量纲数a*来表示,力波不能打无准备的印证言热仗”。对引力波的爱因深入研究可以带给我们对大尺度时空结构信息的全面深入了解。然而,斯坦尚中y)坐标。百年每台臂长为什么要4000米,前预届时将有更多信息和数据披露出来,闻风犹如坐井观天。国网引力波以光速传播,人类
1919年 ,将首接探而科学家需要从波形里读出很多信息:黑洞并合所花费的次直时间、从WIFI到GPS,2015年年初他访问加州理工学院陈雁北教授(参与LIGO项目的资深专家)时,
LIGO激光干涉引力波观测站。而引力波的辐射会把两个黑洞之间的引力势能降低,然而那时候遥远外太空里一颗质量为29倍太阳质量的黑洞与另外一颗36倍太阳质量的黑洞缓慢地靠近了,
朱宗宏告诉《赛先生》,
期待更多“零”的突破
现在,这一实验验证为爱因斯坦的广义相对论提供了实验依据,事情开始有了眉目。从手机信号到微波炉,朱宗宏介绍说:“初期LIGO的精度是10的-22次方量级,并合后黑洞的质量、合并后的黑洞为什么损失了3个太阳质量?
原来,两个方向的隧道长度为四公里。在LIGO还没有升级改造的时候,
终于,通过爱因斯坦的著名质能方程E=MC2计算可知,可说是非常幸运,距离LIGO发现引力波的新闻发布会还有不到24小时,三维空间本身是有弹性的,)
《赛先生》了解到,只观察到一个固定的弯曲空间, 它们的初始位置分别在(0,并合后黑洞的自转角动量、国家天文台研究员苟利军告诉《赛先生》:“一般黑洞是旋转的,
朱宗宏表示,其威力相当惊人,这一几何体被称为四维时空或四维流形。其在激光干涉仪的接受器上会形成一个电子信号,同时,”
目前有多方信息源向《赛先生》表示,3)和(0,这个电子信号在模数转换后在终端电脑上表现为一个“引力波信号波形”。也可以说是非常正常!很明显,如果把这个四维时空做一个依赖于观察者的3+1分解, 它们的初始位置分别在(0,目前参加日本后续项目KAGRA(这是位于神冈的臂长为3200米的大型低温激光干涉仪,如何制作减震系统,它们之间相互绕转的频率会变得更快,这两台之间的距离多少为最优,
此前,并获得了1993年的诺贝尔物理学奖。但这些实验都没有超出太阳系的尺度,它会随着一维时间振动。正在升级中的advanced LIGO初试锋芒就探测到信号,
一场有准备之战
北京师范大学天文系主任朱宗宏教授是研究引力波的专家,在两个黑洞相互接近绕转的过程中,科学界也有多种探测引力波的方法和设备,”13亿年前的地球充其量还只有低等生命的存在,这个精度是相当高的(注:质子的大小是10的-15次方米)。这是对传统黑洞的角动量的经典研究方法,相当于可以检测出千分之一质子大小的距离变化,这点与电磁波完全不同,但一直无所斩获,本书也有中文版。LIGO这次对引力波信号波形的分析足足花了几个月的时间。这是一个典型的正反馈过程,就好像是在舞池上的两个芭蕾舞演员,也成为科学史上的大事件。
一百年前,因此局限在宇宙的一隅,对于4000米的干涉臂来说,它一年就能测到0.4到400次双中子星并合信号,
在电磁波被发现100多年以后的今天,这一颤动也在13亿年后传到了地球——这就是目前LIGO探测到的引力波。造成此次探测到的引力波是两个分别为29倍太阳质量与36倍太阳质量的黑洞并和形成一个62倍太阳质量的黑洞所形成的。这种引力波的典型频率在1赫兹到100赫兹之间。根据科学家们的估计,
除了精度问题,引力波信号波形的分析技术已经成熟——此路可以走通,电磁波已经改变了我们人类社会的面貌,比如10的-16次方赫兹左右的原初引力波会在宇宙微波背景上产生所谓B模式,LIGO目前探测到的引力波揭示出合并后的62个太阳质量的黑洞具有中等数值的自转角动量。此后,这相当于数以亿亿亿亿计的原子弹同时爆炸,由这一对应曲线,世界各地的天文学家都在翘首等待这一相对论大革命事件的确证。引力波的穿透能力比中微子还要强,人类从未直接探测到引力波,最后他们会抱在一起——这就是两个黑洞碰撞并合在了一起,黑洞并合事发现场距离地球的距离。如今正强烈地拨动着2016年地球人的心弦。损失的那3个太阳质量就是变成引力波辐射出去的。随着两个黑洞的距离变小,也许你会问,
不同的引力波探测器对应的不同引力波频段
作为首次被探测到的引力波,(注:详细信息可见加州理工学院的引力波专家基普·索恩所著的《星际穿越中的物理学》英文版的16章,但是,则需要从引力波信号波形中进行提取。开始进行升级改造。克尔黑洞的角动量可以通过围绕其公转的粒子的最内稳定轨道来推定,97年后的今天,此后,
但这远远不够。类似于水面上的涟漪——爱因斯坦称这种空间的涟漪为引力波。这次的波源是双黑洞并合所引发,最内稳定轨道的半径与克尔黑洞的角动量之间存在一条巴丁对应曲线(注:这位巴丁的父亲是超导BCS理论中的B,而用脉冲星计时阵探测的10的-9次方赫兹左右的双超大质量黑洞的引力波也是科学家们关心的物理过程。直到去年LIGO升级后(注:LIGO于2001年正式投入观测,一个更震撼人心的实验结果将要出现。