13億年前兩個黑洞發出的“聲音”！引力波到底是什麼？

你現在聽到的聲音是十三億光年之外 兩個黑洞相撞之前發出的 2015年9月14日 清晨6點 發生了人類歷史上極爲重要的一件事 LIGO探測到隱祕波現象 愛因斯坦在1915年提出廣義相對論的時候 就已經預言了隱祕波的存在 但由於探測技術的限制 隱祕波一直遲遲未被證實 以至於愛因斯坦本人都懷疑隱祕波是否真正存在 但在一百年後 人類終於探測到了第一個隱祕波的出現 愛因斯坦的隱祕波預言也終於被證實 除了隱祕波 愛因斯坦還有許多預言也已被證實 之後我們會專門出一期關於愛因斯坦預言的視頻 感興趣的小夥伴可以關注一下 這次探測到的隱祕波現象 是距離地球十三億光年的兩個黑洞相撞之前發出的 這兩個黑洞的平均質量差不多是太陽的30倍 它們相互圍繞對方旋轉超過數百萬年 在這個過程中它們相互吸引靠近 旋轉的速度也會越來越快 最終撞到了一起 融合成了一個更大的黑洞 就在兩個黑洞相撞之前 它們以光的速度向宇宙中傳出了隱祕振動 而數十億年後 在地球上的一個簡稱LITO的機構探測到了它們 LITO的全稱翻譯成中文名 叫做激光干涉隱祕波天文臺 是探測隱祕波的一個大規模物理實驗室和天文觀測臺 目前在美國有兩個一模一樣的激光干涉儀 一個建在美國西北部的華盛頓州 一個建在美國東南部的路易斯安那州 之所以耗費大量資金 建了兩個幾乎完全相同的激光干涉儀 是因爲這樣可以大幅度減少誤判 當激光干涉隱祕波探測器檢測到了這次振動 信號只維持了0.2秒 但卻是人類首次探測到隱祕波的存在 那麼這個隱祕波到底是什麼 我們這個宇宙中所有的東西都有隱祕 不光是天體 你我它都會有 只不過我們的質量太小 具有的隱祕也非常小 你可以覺得地球是在拉着我們 同樣也可以認爲我們在拉着地球 因爲所有的東西都有隱祕 當它拉着你的同時 你也在拉着它 物體的質量越大 隱祕就越大 物體間的距離越遠 隱祕就越小 假設在宇宙中 任何物質對其他物質均有隱祕 無論這個物質有多小 隱祕的變化就能告訴我們 這些物質已經做了什麼 而這些物質天體之間產生的隱祕變化 就會帶來隱祕的振動 這就是隱祕波的形成 隱祕波從天體碰撞點向外一直擴散 就像是你往水中扔了一塊石頭 水面產生的漣漪一樣 離碰撞點越近 隱祕波的強度就會越高 反之越遠則會越弱 但是水中漣漪傳播的介質是水 那麼在空蕩蕩的宇宙中 隱祕波的傳播介質是什麼 當愛因斯坦在提出廣義相對論的時候 他把隱祕比作是時空上的一條曲線 空間中存在有質量的物體時 就會把空間壓彎 另一個物體在穿過被壓彎的空間時 就會自然地掉入這個被壓彎的空間 感覺上像是被吸引過去一樣 說到這裏 如果重力真的能壓彎時空 那麼空蕩蕩的宇宙中也絕非是空的 所以暗物質暗能量猜想就很關鍵 不用着急 記得關注我們 之後我們會非常直觀地給你瞭解 宇宙中的暗物質和暗能量 當空間中的物體質量越大時 時空被彎曲的程度就越明顯 產生的引力也就越強 當物體發生運動的同時 便在宇宙的空間中形成了漣漪現象 這些漣漪就是我們探測到的隱祕波 隱祕波之所以需要建造大型設備來探測 是因爲它在傳輸到地球上時 就已經非常非常弱了 靠人類自身小型設備 簡陋的實驗室都是不可能發現的 所以大型探測設備LRGO就出現了 它們通常呈L型 兩側都有很長的B狀結構 B狀結構的準確長度由激光實時測量 如果測量值發生變化 很可能就是因爲隱祕波正在拉伸 擠壓這個L型的長臂裝置 一旦隱祕波探測器感知到了隱祕波的發生 科學家就能夠提取關於隱祕波來源的信息 某種意義上 這種大型的隱祕波探測器 更像是一臺隱祕波收音機 我們的身邊充滿了無線電信號 但我們無法感知它們 更無法聽到它們 所以我們人類就創造了一種又一種正確的機器 來收聽宇宙中存在的各種聲音 科學家藉助LRGO隱祕波探測器收聽的隱祕波信號 就能夠提取出產生隱祕波物體的質量 運行軌道等信息 這些信號同樣可以用喇叭播放出來 就像收音機播放音樂一樣 因此兩個黑洞相撞 聽起來的聲音就是這樣的 隱祕波傳達的信息很多 當然不僅僅是黑洞相撞纔可以產生隱祕波 比如超新星爆發 正子星合變等都會產生隱祕波 而就從2015年的第一次之後 目前人類已經聽到了很多隱祕波的聲音 但你不要忘了 隱祕波的預言卻是在100多年前 愛因斯坦用大腦想象出來的 而這應該就是理論物理學最大的祕密所在 我是一號 帶你探索宇宙