上圖(圖片11)藍(lán)色的小圈代表了LIGO剛建成時(shí)的探測(cè)范圍,而2015年年9月升級(jí)以后的靈敏度是大圈的范圍。我們可以看到,從最剛開(kāi)始的非常小的探測(cè)范圍,到現(xiàn)在比較大的范圍,有一個(gè)非常大的提升。因?yàn)殪`敏度的極大提高,最終導(dǎo)致了這次的發(fā)現(xiàn)。
3、本次引力波的發(fā)現(xiàn)
我們來(lái)看一下這次發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。2015年9月14號(hào),LIGO探測(cè)的信號(hào)大約為0.2秒。也就是說(shuō),我們剛才聽(tīng)到的音頻信號(hào)只有差不多0.2秒那么長(zhǎng),其實(shí)那個(gè)信號(hào)已經(jīng)被放長(zhǎng)了一段時(shí)間了。鏡子移動(dòng)的尺度是10的負(fù)18次方米。剛才我們也講了,一個(gè)原子的尺度是10的負(fù)10次方米,它比一個(gè)原子的尺度還要小差不多一億倍。所以測(cè)量精度是非常精確的。而同時(shí),通過(guò)這次觀測(cè),我們知道是什么樣的天體產(chǎn)生了這次的引力波呢?是兩個(gè)黑洞。這兩個(gè)黑洞的質(zhì)量我們也得到了非常精確的測(cè)量,一個(gè)是36倍太陽(yáng)質(zhì)量,另外一個(gè)是29倍太陽(yáng)質(zhì)量,最終在合并以后形成了62倍太陽(yáng)質(zhì)量。我們簡(jiǎn)單的加一下,36加29應(yīng)該是65,但是最終形成了一個(gè)62倍的太陽(yáng)質(zhì)量,有3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量在合并的過(guò)程當(dāng)中被釋放出去了。
這個(gè)合并的過(guò)程又是非常短的,肯定要比0.2秒還要小,但是在極短的時(shí)間之內(nèi)釋放出去的能量又非常高。另外,它距離我們地球有13億光年。那就意味著這次爆發(fā)是在2015年9月14日爆發(fā)的,還是在其他什么時(shí)候爆發(fā)的?應(yīng)該是在13億光年之前爆發(fā)的。而我們?nèi)祟愒诘厍蛏弦矁H僅生存了七八百萬(wàn)年,地球的生命差不多是46億年。所以13億年之前應(yīng)該還是一個(gè)非常炙熱的環(huán)境,我們無(wú)法想象13億年前到底是什么樣的。但是最終這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)了13億年的傳播,傳到了地球上。但是還有一個(gè)問(wèn)題,大家也可以考慮一下。就是說(shuō)這個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)13億年傳到了地球上,那現(xiàn)在它到什么地方去了?是就消失了還是繼續(xù)在向宇宙的其他時(shí)空在傳播呢?應(yīng)該說(shuō),它繼續(xù)在向更遠(yuǎn)的地方傳播。
4、黑洞:時(shí)空彎曲的“極端”情況
這次引力波探測(cè)不僅僅探測(cè)到了兩個(gè)黑洞了,也是對(duì)于愛(ài)因斯坦相對(duì)論的又一次驗(yàn)證,它最終在黑洞合并的時(shí)候,產(chǎn)生了非常強(qiáng)的引力波。這次發(fā)現(xiàn)的天體源是黑洞。關(guān)于什么是黑洞,我之后會(huì)再做解釋。
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