創作內容

1 GP

愛因斯坦的重力波被發現了

作者:寂寞晴空塔│2016-02-12 01:15:12│巴幣:2│人氣:380

LIGO 「聽到了」黑洞碰撞產生的時空漣漪
http://www.nature.com/news/einstein-s-gravitational-waves-found-at-last-1.19361?WT.mc_id=FBK_NatureNews
100年前愛因斯坦預測了重力波的存在,科學家最終在時空中看見了這難捉摸的漣漪。
在高度期待的發表中,LIGO 物理學家在2/11號揭露他們的偵測器聽在 1.3 億光年外黑洞碰撞產生的聲音。

LIGO 的執行長-David Reitze:「各位先生女士,我們已經偵測到重力波了,我們辦到了!」

重力波可以處理的 6 個宇宙問題
一個黑洞質量是太陽的 36 倍,29 倍標準天文質量(1.9855e30 kg,e30代表科學記號的次方)。他們以螺旋狀的方式互相融為一體,LIGO 團隊預測大概有 62 倍標準天文質量

Stephen Hawking :「這些驚人的觀察是許多的理論工作,包括愛因斯坦所預測的重力波,而愛因斯坦自己從來不相信重力波。」

這是第一個被科學家觀察到的黑洞融合,這能量釋放的形式就是重力波

從黑洞融合的輻射圖像來看當放出這可聽見的聲音,這個波製造了一個明顯的「叫聲(快速地調大聲然後慢慢不見)」,而這個「最大聲的訊號」大概是在6億到18億年前發生。

這個工作將會被發表在PRL(Physical Review Letters)和天文物理學報中

這個歷史性的發現(甚至可能拿近幾年的諾貝爾獎)開啟了天文學中重力波的新領域,科學家可藉由聽這些聲音來對黑洞、中子星級超星星有更多了解

Ilya Mandel(英國伯明罕大學理論物理學家):「這只是巨大且令人振奮發展的第一步,重力波將會是我們了解宇宙的工具之一,如同γ-rays, X-rays 和微波。」

這也是LIGO長久以來的實驗勝利,他們從西元2000年前開始,花了 2 億美金更新改善他們雙胞胎偵測器的敏感度,一個在 Livingston, Louisiana,而另一個在 Hanford, Washington。

重力波的發現

在9/14 早上10:50分(UCT+1),Marco Drago(LIGO物理學家,在德國馬克斯普郎克的重力物理學研究所) 在電腦上看到一個奇怪的訊號

軟體分析該資料時發現,這個干涉就好像鳥的叫聲波型的重組,看起來就像一個快速增加的波型。一小時候,這消息傳到了他的老闆"Bruce Allen"那邊。他說:「這個紀錄看起來太好了想必是真的,明顯是從外來訊號進來的。」

這個振動頻率從 35 Hz快速增加到 250 Hz,然後快速的消失,只經歷了 1/4 秒。重要的是,兩個偵測器幾乎再在同一時間偵測到,Livingston 先,過了七百萬分之一秒後Hanford 也偵測到,剛好就是重力波掃過地球的時刻。

而另一組重力波偵測器那時候沒在運作所以無法確認此訊號(在義大利的Pisa附近),LIGO的另一組團隊正在小心地確認是否真的如他們所想的。

重力波的特殊性質

在過去,LIGO團隊中較年長的成員已經測試過團隊是否有能力確認這個「不知從何而來的訊號」是否真的是重力波的訊號還是假的重力波訊號,但是九月的偵測是在這個測試前發現,所以這被認為是宇宙中真實的天文現象。

為了定位重力波的來源,研究員必須在地球讓設置三個點形成三角形。當LIGO的兩個偵測器和Virgo 或是 GEO600 一起運作時,科學家可以比較好定位到重力波的來源。另一組干涉儀在日本興建中,而LIGO第三個點選在印度而且已經提出計畫,比較分散的點可以增強對任何訊號的信心。

直接觀測
愛因斯坦的廣義相對論預測,如果有足夠的力,那重力波的漣漪會傳片整個宇宙,地球也會被影響到,但是它所產生的影響非常小。

在1974年,麻州大學 Amherst 分校的物理學家 Joseph Taylor 和 Russell Hulse藉由觀測到中子星互繞所展生的訊號閃爍間接確認重力波的存在,而這次的訊號閃爍的時間剛好與愛因斯坦所預測的重力波如何攜帶能量離開吻合,所以得到了1993年諾貝爾物理獎。


擴張
而 LIGO 則是直接觀測到時空的伸縮,尺度是e-22,相當於從太陽到半人馬座阿爾法星的距離中看一根頭髮寬度的改變。

LIGO的雙胞胎干涉儀在長四公里的真空管中放出雷射,真空管的兩端有兩面互相垂直的鏡子,當重力波經過時會改變某一邊的長度,使得這一到雷射光變得不同步。

這干涉儀式由美國國家科學基金會出資,家中理工與麻省理工的團隊所建造,而加州理工的 Kip Thorne(星際效應科學顧問)和 Ronald Drever,與麻省理工的 Rainer Weiss 是最初的創始人。

LIGO目前和超過一千位科學家合作,藉由研究重力波去探測物理的新領域,包括強場重力、太初宇宙以及超高密度物質行為等。

霍金想要將重力波融入他的面積定理:「黑洞視界的表面積永不會減少,兩個黑洞合併後的黑洞面積不會小於原先兩個黑洞面積之和,這與觀測符合」

Mansi Kasliwal(Carnegie Observatories in Pasadena的天文學家):「這是一個非常真實的新世代曙光」
引用網址:https://home.gamer.com.tw/TrackBack.php?sn=3099458
All rights reserved. 版權所有,保留一切權利

相關創作

留言共 0 篇留言

我要留言提醒:您尚未登入,請先登入再留言

1喜歡★j0958322080 可決定是否刪除您的留言,請勿發表違反站規文字。

前一篇:Fermi Bubble... 後一篇:神奇寶貝系列作全球累計破...

追蹤私訊切換新版閱覽

作品資料夾

kktwtwyufoo大家
歡迎大家來到魔法世界的記事的小屋,有任何問題歡迎留言,小說也非常歡迎觀賞的,謝謝配合。看更多我要大聲說昨天23:14


face基於日前微軟官方表示 Internet Explorer 不再支援新的網路標準,可能無法使用新的應用程式來呈現網站內容,在瀏覽器支援度及網站安全性的雙重考量下,為了讓巴友們有更好的使用體驗,巴哈姆特即將於 2019年9月2日 停止支援 Internet Explorer 瀏覽器的頁面呈現和功能。
屆時建議您使用下述瀏覽器來瀏覽巴哈姆特:
。Google Chrome(推薦)
。Mozilla Firefox
。Microsoft Edge(Windows10以上的作業系統版本才可使用)

face我們了解您不想看到廣告的心情⋯ 若您願意支持巴哈姆特永續經營,請將 gamer.com.tw 加入廣告阻擋工具的白名單中,謝謝 !【教學】