引力波被證實(shí)，天文學(xué)新時(shí)代開(kāi)啟

美國(guó)普林斯頓大學(xué)的廣義相對(duì)論專家弗蘭斯·普雷特瑞斯（Frans Pretorius）指出：“整個(gè)科學(xué)界，包括我本人，都已經(jīng)對(duì)黑洞的話題感到厭倦，我們已經(jīng)對(duì)此習(xí)以為常了。然而如果你想要宣布一項(xiàng)激動(dòng)人心的預(yù)言，那么我們就需要看到非常扎實(shí)的證據(jù)�！�

二、引力波是以光速傳播的嗎？

當(dāng)科學(xué)家們將來(lái)自LIGO的觀測(cè)結(jié)果與來(lái)自其他類型望遠(yuǎn)鏡的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比時(shí)，他們檢查的第一個(gè)項(xiàng)目往往就是查看這兩個(gè)信號(hào)是否是在同一時(shí)間抵達(dá)的。物理學(xué)家們認(rèn)為引力是由一種被稱作“引力子”的粒子負(fù)責(zé)傳遞的，它們就像構(gòu)成光線的光子一樣。而如果這些粒子也像光子那樣不具有質(zhì)量，那么引力波就將能夠以光速傳播，從而與廣義相對(duì)論中關(guān)于引力波應(yīng)當(dāng)能夠以光速傳播的預(yù)言相吻合。

然而另外一種可能性就是引力子可能具有極小的質(zhì)量，如果情況是那樣，這就意味著引力波的傳播速度可能無(wú)法達(dá)到光速。如果的確如此，那么LIGO等設(shè)施將會(huì)發(fā)現(xiàn)來(lái)自遙遠(yuǎn)天文事件中產(chǎn)生的引力波信號(hào)抵達(dá)地球的時(shí)間要比工作在γ射線波段等“傳統(tǒng)”望遠(yuǎn)鏡的探測(cè)到信號(hào)的時(shí)間稍晚一些。如果這一情況出現(xiàn)，那就將構(gòu)成對(duì)基礎(chǔ)物理學(xué)理論的重大挑戰(zhàn)。

三、時(shí)空是由“宇宙弦”組成的嗎？

如果能夠探測(cè)到來(lái)自所謂“宇宙弦”的引力波信號(hào)，那么則會(huì)出現(xiàn)更加詭異的情況。所謂“宇宙弦”是一種假想中存在的宇宙時(shí)空彎曲中的缺陷，它可能與弦論有關(guān)，也可能無(wú)關(guān)。這種“宇宙弦”無(wú)限薄，但長(zhǎng)度卻能拉長(zhǎng)到宇宙尺度。研究人員認(rèn)為，這種宇宙弦如果的確存在，可能會(huì)產(chǎn)生一些扭結(jié)；而如果其中的一根弦斷裂，則會(huì)產(chǎn)生一陣引力波漣漪，這樣的信號(hào)應(yīng)該是可以被LIGO這樣的設(shè)施監(jiān)測(cè)到的。

四、中子星是完美的球體嗎？

中子星是大質(zhì)量恒星死亡之后留下的殘骸，它們的密度極高，以至于將組成它們自己的原子中的電子壓入了原子核，并與其中的質(zhì)子中和形成了中子�？茖W(xué)家們對(duì)于中子星環(huán)境下的極端物理了解甚少，而引力波將能夠?yàn)槲覀兲峁┻@方面的全新信息。舉例來(lái)說(shuō)，中子星的超強(qiáng)引力場(chǎng)理論上會(huì)使整個(gè)中子星星體成為完美的球體。但一些研究人員卻認(rèn)為在中子星上可能仍然會(huì)存在“山峰”——盡管高度可能只有幾個(gè)毫米。但盡管如此不起眼，但嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，這些小“突起”的存在也的確讓這樣一類直徑一般僅有10公里左右的高密度天體的完美球體外觀被打破了。通常情況下中子星的自轉(zhuǎn)速度是非�？斓�，因此任何的微小凸起都將造成時(shí)空的扭曲并產(chǎn)生連續(xù)的引力波信號(hào)，這種引力輻射過(guò)程會(huì)帶走一部分能量并造成中子星自轉(zhuǎn)速度的逐漸下降。

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