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  • 黑洞本不应该有回声,但这一个不同 史蒂芬霍金或赢得一局?

    照理说,黑洞不应该产生回声,但是这个黑洞(照片中)可能会:是不是应该给史蒂芬·霍金加一分呢?

    这不是黑洞一般的表现方式

    黑洞本不应该有回声,但这一个不同 史蒂芬霍金或赢得一局?

    黑洞是被平滑的(黑洞)表面所环绕的有无限大密度的物体。

    当两颗中子星在宇宙深处相撞时,它们会在宇宙中产生强大的震动—这也就是科学家们2017年在地球上探测到的引力波。如今,当两位物理学家对这些引力波记录进行了一番详察和筛选后,他们认为他们发现了一个违背了阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论中有效模型的黑洞存在的证据。

    黑洞本不应该有回声,但这一个不同 史蒂芬霍金或赢得一局?

    在广义相对论中,黑洞是比较简单、简明易懂的物体:一个被任何光、能量、物质都无法逃逸的光滑表面所包围的无限压缩的奇点,或者说是物质点。直到现在,我们从黑洞中收集的每一个数据都基本证实了这一模型。

    但是在20世纪70年代,斯蒂芬·霍金撰写了一系列论文,并提出黑洞的边界可能并不是大家之前所想的那么“光滑”。恰恰相反,由于与量子力学相关的一系列使得“霍金辐射”逃逸的效应,黑洞的边界其实是“模糊”的。在那之后的几年中,出现了许多可代替原来模型的黑洞模型。这些新的模型都用更轻薄、模糊的“膜片”取代之前”完美平滑的黑洞表面“学说。最近,有物理学家预测,在新成型的黑洞附近,这类“模糊”会很多、很强烈以至于它甚至可以反射引力波,并在黑洞形成的声音信号中产生回声。现在,在中子星碰撞之后,两位物理学家认为他们已经找到了这种回声。他们认为,在中子星合并时形成的黑洞正在像一个钟一样发出回响,同时这一现象推翻了之前的”简易黑洞“物理学。

    黑洞本不应该有回声,但这一个不同 史蒂芬霍金或赢得一局?

    研究的联合作者是加拿大滑铁卢大学的物理学家Niayesh Afshordi,他认为:如果回声真的存在,那它一定来自黑洞量子绒毛。

    Afshordi在生命科学中提到:在爱因斯坦的相对论中,物质可以在很远的距离内绕着黑洞旋转,但应该会落入靠近视界的黑洞中。所以,接近黑洞的地方不应该有任何的松散的物质来反射重力波。即使黑洞被磁盘的材料包围,它也应该有一个空白地带环绕在视界周围。

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    Afshordi 说:“如果一些量子结构是位于自己的视界之外,那么我们预期的(也是实际观察到的)时间回声延迟就可以被解释了”。这个与平常深入人心的广义相对论预测的结果不同。

    这也就意味着现有重力波检测仪器获取的数据是嘈杂的,难以准确的解释,容易出现误报。黑洞周围的量子绒毛相呼应的重力波将会是一个全新的探测。但是,Afshordi说合并之后不久,这绒毛就会变得很紧张,紧张到一定的程度就可以很强烈的反射重力波,以致探测设备可见。

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    宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的天体物理学家乔伊·尼尔森(Joey Neilsen)并未参与撰写本文,他说结果令人信服,尤其因为回声在多个重力波探测器中出现了。

    “那比遍历数据寻找一种特定信号并在当您找到它时说'啊哈!'更具说服力。”尼尔森告诉天文在线。

    他说,尽管如此,在他完全确信回声真实之前,他需要查看更多信息。尼尔森说,该论文没有考虑到在报告的回声后约30秒内收集到的其他引力波检测结果。

    他说:“由于重要性计算对如何选择和选择数据非常敏感,因此我想在得出任何肯定的结论之前更全面地了解所有特征。”

    麻省理工学院的天体物理学家马克西米利亚诺·伊西(Maximiliano Isi)对此表示怀疑。

    他告诉天文在线说:“这并不是第一个来自这个组织的这种性质的主张。不幸的是,其他团体一直未能重现其结果,并非因为缺乏尝试。”

    Isi指出了一系列未能在同一数据中找到回声的论文,其中一篇发表于6月,他将其描述为“一种更为复杂的,统计上更可靠的分析”。

    黑洞本不应该有回声,但这一个不同 史蒂芬霍金或赢得一局?

    Afshordi表示,“他的一篇最新论文结果通过更加强大的模型和之前的论文相比在探测微弱回声方面有着更高的精度优势。”他继续说,”我们的研究发现来自于我所参与过的大量搜索工作,具有强有力的统计意义。因为它只有十万分之二的错误概率。”

    “尽管探测到的回声是真实的,但科学家们还是没能准确地弄明白究竟是那种奇异的天体物理对象产生了这样的现象。” Neilse补充道。

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    “我们的发现如此有趣就在于我们不清楚在最初的并和之后留下了什么。是迅速形成了黑洞?抑或是存在着一些奇怪的短暂存在的中间物体? “Neilse说。”现在的结果很容易来判断是否这些残余部分就是特大质量的中子星在瞬间坍塌留下的,但是这些被发现到的回声并不能让我确信这其中实际发生了什么。”

    “这些在数据中的回声存在着极大的价值”,Isi说道,”他只是不相信罢了。”

    “不管所有这些数据最终会证明什么,”Neilson说,”十分清楚的一点是,这样的结果指明了值得我们深度探索的东西。“

    参考资料

    1.Wikipedia百科全书

    2.天文学名词

    3.Rafi Letzter-Max Caulfield,芊默,你瞅啥,单身狗

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