10億光年外 黑洞中子星相撞發(fā)出引力波信號(hào) 愛因斯坦又對(duì)了

愛因斯坦，作為一位卓越的物理學(xué)家，雖然在其一生中為物理學(xué)領(lǐng)域做出了巨大的貢獻(xiàn)，但僅獲得過一次諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，而獎(jiǎng)勵(lì)的卻是他提出的“最平凡”的光電效應(yīng)理論。他最為人熟知的相對(duì)論因其顛覆性質(zhì)而難以被完全驗(yàn)證，使其未能獲得諾貝爾獎(jiǎng)。從相對(duì)論的影響力和后來的發(fā)展來看，它沒有獲獎(jiǎng)并非相對(duì)論的遺憾，而是一種遺憾。

直至今天，一個(gè)多世紀(jì)后，人類仍未完全驗(yàn)證相對(duì)論的理論預(yù)測(cè)。從引力扭曲時(shí)空、愛因斯坦透鏡、時(shí)間膨脹到引力波，再到黑洞、蟲洞和白洞，相對(duì)論仍然是現(xiàn)代物理學(xué)和天文學(xué)的寶庫(kù)，其宏偉屬性決定了它同樣是天文學(xué)家的關(guān)注焦點(diǎn)。

引力波作為最近才被驗(yàn)證的“相對(duì)論預(yù)言”，一直以來都備受天文學(xué)界關(guān)注。雖然理論上任何有質(zhì)量的物體都能扭曲時(shí)空并發(fā)射引力波信號(hào)，但由于人類用于檢測(cè)引力波的設(shè)備靈敏度太低，難以接收到普通天體發(fā)出的引力波信號(hào)。

只有當(dāng)宇宙中的超大質(zhì)量天體相撞時(shí)，才能產(chǎn)生足夠被引力波探測(cè)器捕捉到的信號(hào)，例如黑洞和黑洞的碰撞，或中子星和中子星的相撞。

根據(jù)《天體物理學(xué)雜志快報(bào)》的報(bào)道，天文學(xué)家們最近在引力波方面取得了新的發(fā)現(xiàn)。他們成功地接收到了黑洞吞噬中子星時(shí)產(chǎn)生的引力波信號(hào)，這也是第一次觀測(cè)到兩種不同天體的碰撞過程。

在廣義相對(duì)論中，黑洞是大質(zhì)量恒星晚年坍縮的結(jié)果，而中子星也是恒星坍縮的產(chǎn)物。兩者之間唯一的不同在于黑洞的質(zhì)量大于中子星，使得黑洞的引力足以吞噬中子星，并且強(qiáng)大到讓光無法逃脫黑洞的引力深井。然而，黑洞吞噬中子星的過程與以往吞噬恒星的情況完全不同。天文學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，整個(gè)過程中沒有發(fā)出任何電磁波信號(hào)。

確切地說，黑洞在面對(duì)宇宙中質(zhì)量密度次大的中子星時(shí)，直接將中子星完全吞噬。這種狀況的產(chǎn)生可能是因?yàn)橹凶有翘�小且太�?jiān)硬，與某些大質(zhì)量黑洞相比，就像籃球與地球的對(duì)比一樣。因此，黑洞可以直接吞噬整個(gè)中子星，而不留下任何痕跡。

目前，接收到的兩次“黑洞-中子星”相撞引力波信號(hào)的距離分別是地球9億光年和10億光年。也就是說，這兩次碰撞發(fā)生在9億年前和10億年前，當(dāng)時(shí)地球上還沒有人類。

考慮到這么遙遠(yuǎn)的距離，只有引力波和中微子才能夠傳遞信號(hào)，而傳統(tǒng)的電磁波在這種情況下顯然無法達(dá)到遠(yuǎn)距離宇宙通訊的效果。

隨著人類文明擴(kuò)張到光年級(jí)別之后，引力波和中微子通訊有望取代電磁波，成為新的信息傳遞媒介。唯一需要做的就是提高引力波監(jiān)測(cè)設(shè)備的靈敏度，確保能夠捕捉到小質(zhì)量人造物體發(fā)出的引力波信號(hào)。否則，未來每次通訊都將取決于黑洞或中子星的碰撞。

愛因斯坦，作為一個(gè)開創(chuàng)性的物理學(xué)家，盡管未能完成他夢(mèng)寐以求的“大統(tǒng)一理論”，但他留下的相對(duì)論和半個(gè)量子力學(xué)足以讓人類永遠(yuǎn)銘記。盡管人類目前只發(fā)揮了相對(duì)論威力的十分之一，但唯一投入實(shí)際應(yīng)用的核武器和核電站依然是放射性原理的產(chǎn)物。

相對(duì)論中的能量質(zhì)量轉(zhuǎn)換、面向未來的時(shí)空旅行以及蟲洞技術(shù)等理論，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了當(dāng)前技術(shù)水平，人類距離實(shí)現(xiàn)它們還有很長(zhǎng)的路要走。