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10亿光年外黑洞中子星相撞发出引力波信号爱因斯坦又对了

发布者：倚窗望月 2023-11-30 18:40

爱因斯坦，作为一位卓越的物理学家，虽然在其一生中为物理学领域做出了巨大的贡献，但仅获得过一次诺贝尔物理学奖，而奖励的却是他提出的“最平凡”的光电效应理论。他最为人熟知的相对论因其颠覆性质而难以被完全验证，使其未能获得诺贝尔奖。从相对论的影响力和后来的发展来看，它没有获奖并非相对论的遗憾，而是一种遗憾。

直至今天，一个多世纪后，人类仍未完全验证相对论的理论预测。从引力扭曲时空、爱因斯坦透镜、时间膨胀到引力波，再到黑洞、虫洞和白洞，相对论仍然是现代物理学和天文学的宝库，其宏伟属性决定了它同样是天文学家的关注焦点。

引力波作为最近才被验证的“相对论预言”，一直以来都备受天文学界关注。虽然理论上任何有质量的物体都能扭曲时空并发射引力波信号，但由于人类用于检测引力波的设备灵敏度太低，难以接收到普通天体发出的引力波信号。

只有当宇宙中的超大质量天体相撞时，才能产生足够被引力波探测器捕捉到的信号，例如黑洞和黑洞的碰撞，或中子星和中子星的相撞。

根据《天体物理学杂志快报》的报道，天文学家们最近在引力波方面取得了新的发现。他们成功地接收到了黑洞吞噬中子星时产生的引力波信号，这也是第一次观测到两种不同天体的碰撞过程。

在广义相对论中，黑洞是大质量恒星晚年坍缩的结果，而中子星也是恒星坍缩的产物。两者之间唯一的不同在于黑洞的质量大于中子星，使得黑洞的引力足以吞噬中子星，并且强大到让光无法逃脱黑洞的引力深井。然而，黑洞吞噬中子星的过程与以往吞噬恒星的情况完全不同。天文学家们发现，整个过程中没有发出任何电磁波信号。

确切地说，黑洞在面对宇宙中质量密度次大的中子星时，直接将中子星完全吞噬。这种状况的产生可能是因为中子星太小且太坚硬，与某些大质量黑洞相比，就像篮球与地球的对比一样。因此，黑洞可以直接吞噬整个中子星，而不留下任何痕迹。

目前，接收到的两次“黑洞-中子星”相撞引力波信号的距离分别是地球9亿光年和10亿光年。也就是说，这两次碰撞发生在9亿年前和10亿年前，当时地球上还没有人类。

考虑到这么遥远的距离，只有引力波和中微子才能够传递信号，而传统的电磁波在这种情况下显然无法达到远距离宇宙通讯的效果。

随着人类文明扩张到光年级别之后，引力波和中微子通讯有望取代电磁波，成为新的信息传递媒介。唯一需要做的就是提高引力波监测设备的灵敏度，确保能够捕捉到小质量人造物体发出的引力波信号。否则，未来每次通讯都将取决于黑洞或中子星的碰撞。

爱因斯坦，作为一个开创性的物理学家，尽管未能完成他梦寐以求的“大统一理论”，但他留下的相对论和半个量子力学足以让人类永远铭记。尽管人类目前只发挥了相对论威力的十分之一，但唯一投入实际应用的核武器和核电站依然是放射性原理的产物。

相对论中的能量质量转换、面向未来的时空旅行以及虫洞技术等理论，都远远超越了当前技术水平，人类距离实现它们还有很长的路要走。

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