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但我不知道为什么突然好委屈,我都不知道为什么。 哎,好累啊。 我不知道啊, 哎 哒哒哒哒, 我和你走啊,心情不怎不轻的 睡起来啊。

七亿光年外,两个根本不该存在的黑洞撞了,它们的质量、自转速度、形成方式没一样对得上人类。已知的物理学里给我抓到的那段信号只有零点一秒,但里面藏着的东西,足够让整个天体物理学界满成一锅粥。说真的,要是这事是真的, 那我们过去几十年关于黑洞的理论得改写一大半。今天这条视频,我带你彻底搞懂这场宇宙级灾难到底是怎么回事,为什么科学家说它不该存在。还有人类最新给出的解释,看完你就明白了。黑洞这玩意,比我们想的还要离谱的多。 先说说里勾是怎么看见黑洞的,黑洞本身把光全吞了,按道理我们根本没法观测到它 可爱因斯坦在相对论里留了最后一个预言,当极其庞大的物体已接近光速运动的时候,会在时空本身上掀起涟漪,也就是引力波。问题是,这种涟漪小到什么程度呢? 小到只有质子直径的千分之一。爱因斯坦自己都觉得这玩意儿压根没法测。直到二零一五年,人类把泪垢造出来了。 两个相距三千公里的探测器,每个都伸出四公里长的真空管道末端挂着四十公斤重抛光到亚纳米级的反射镜。 激光在管道里来回跑,时空一旦被压缩或者拉伸,激光的像位就会变那么一点点。就靠这套疯狂精密的装置,人类头一回真的听见了宇宙的低语。到现在,里狗探到的黑洞合并已经超过三百次了, 但二零二三年十月二十三日这一次完全不一样,信号叫 g w 二三幺幺二三,强度是普通背景造成的二十倍,团队模拟了上万年的随机数据,确认这种信号自然冒出来的概率不到万分之一,它是真的, 而且它带回来的信息让所有人都倒吸了一口冷气。但这还不算最离谱的,真正让科学家睡不着觉的是接下来这个数字。 科学家拿数千种引力波木板一个个比对,把这场碰撞的细节算出来了。两个黑洞,一个一百零三倍太阳质量,一个一百三十七倍太阳质量,最后合成一个二百五十倍太阳质量的庞然大物。 整个过程里,十五个太阳的质量直接变成纯能量,喷出去那一瞬间,他比宇宙里所有恒星加起来还要亮。 可问题来了,这两个黑洞按现在的理论根本不该存在。天文学里有一段区间叫质量空缺,大概五十到一百三十倍太阳质量。 这段区间的黑洞理论上没办法直接由恒星它缩弄出来,原因挺硬核的,一颗恒星超过一百三十倍太阳质量,核心温度会高到让光子直接变出正负电子,对辐射压一垮,整颗星就在剧烈的对不稳定超星心里被炸得稀碎。连黑洞都行不成, 再小一点的恒星呢,又会通过脉动把外层物质甩掉,最后塌成一个不到五十倍太阳质量的小黑洞。所以中间这段本来该是空的。 十年了,雷狗看了几百次合并,质量空缺一直成立,直到 g w 二三幺幺二三冒出来两个原始黑洞,全都精准卡在这个禁区里头。更夸张的是,它们的自转速度接近光速,已经是物理上能达到的极限, 这种自转连小黑洞反复吞并那套解释都说不通,因为反复合并出来的黑洞,自转方向是随机叠加的,平均下来通常很慢, 那他们到底是从哪冒出来的?最后这个解释我建议你认真听完。 弗拉特伊安研究所的沃尔高头队团队最近抛出了一个全新假说,关键词就一个磁场。他们用超级计算机模拟了一颗二百五十倍太阳质量的恒星从生到死的全过程。 模拟出来的画面是这样的,这种巨星烧青的时候,质量掉的特别快,等他走到生命尽头,已经受到大约一百五十倍太阳质量了,刚好卡在质量空缺的上演。 接下来才是关键。这颗恒星塌成黑洞的时候,周围会留下一团庞大的物质云,要是母恒星本身在快速旋转,这团物质就会形成一个吸积盘,绕着新生的黑洞转。 而吸积盘里要是有强磁场,磁力线就会被疯狂扭曲缠绕,攒出巨大的压力,最后以相对论喷流的形式把物质往外猛甩。 模拟结果震到整个团队。磁场够强的时候,本来该被黑洞吞掉的物质有一半会被直接喷出去,这等于硬生生砍掉了黑洞的饭量,让它最后的质量被锁死在质量空缺区间里。更妙的是,这种磁场驱动的爆发,还会给黑洞一个随机方向的踢, 每踢一次,黑洞就转得更快一点,踢得太狠,双星系统就散了。可要是力度刚刚好,就会出来一个又重又转得飞快又稳定。配对的黑洞跟 g w 二三幺幺二三里看到的那个对得上。这个理论最迷人的地方在于,它预言了一个能观测到的现象, 磁场驱动的喷流应该会产生短暂但极其明亮的伽马射线爆。也就是说,将来要是我们在某次质量空缺黑洞合并的同时,抓到一个特定形态的伽马射线信号,那这个理论就被坐实了。 一旦作实,意味着什么?意味着质量空缺压根就不是什么不可逾越的禁区。宇宙里可能藏着一大堆这种违法黑洞,正等着下一代探测器把它们一个个揪出来。我们对黑洞、对恒星演化,甚至对宇宙基本物理的理解,都得重新改写。 爱因斯坦去世前一直坚信尹立波永远没法被人类测到,结果六十年后,我们不光测到了,还用它揪出了黑洞最深的一个秘密, 下一次雷狗又会带回什么不可能的信号?你觉得宇宙里还藏着多少违反我们已知规律的怪物?评论区甩出你的猜想,我等着看!下期我想聊一个比这个还离谱的话题,超大质量黑洞到底是怎么长这么大的?记得点个关注,咱们下期见!

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二零二三年十一月, vigo 激光干涉引力波天文台的科学家捕捉到了一个微弱到亚原子尺度的信号。这是一场史诗级宇宙灾难的雨响,来自半个宇宙之外的深空, 两个黑洞以超乎想象的力量轰然相撞。这场史诗级的碰撞在宇宙中掀起了时空的涟漪,即便远隔七十多亿光年,它释放的能量依然能被我们在地球上精准捕捉。 对里狗来说,探测到这类宇宙碰撞事件本不算新鲜,但真正颠覆认知的是参与这场并合的两个黑洞。按照我们现有的天体物理模型,本就不该存在, 它们的质量恰好落在了学姐公认的黑洞质量间隙之中。而在我们此前的认知里,这个质量区间的黑洞根本不可能形成。 如今,科学家们正全力破译这个微弱却藏着极致精密信息的信号,试图还原这些宇宙巨手相遇碰撞的全过程,更要解开现代天体物理学最大的谜团之一,这些不该存在的黑洞到底从何而来? 在浩瀚宇宙的各个角落,成堆的黑洞被引力牢牢绑定,上演着一场跨越亿万年的引力之舞。 数十亿年的时光里,他们的轨道不断收紧,彼此步步靠近,最终迎来那场无可避免的惊天碰撞。 碰撞发生的瞬间,两个黑洞完成并合,一个全新的、质量更为惊人的黑洞就此诞生。 这些史诗级的碰撞蕴藏着难以想象的能量,瞬间释放的能量相当于数倍太阳的总质量。但与此同时,它们也是宇宙中最难被探测到的事件之一, 因为黑洞有着自己独有的生存法则,他会将所有光与物质尽数困在世界之内,这意味着他不会释放出任何我们能看见能测量的电磁信号。 至少在很长一段时间里,我们根本找不到探测它们的方法。那么第一个问题就来了,我们该如何看见本就不可见的东西?想要搜寻黑洞碰撞事件, 我们必须先回到爱因斯坦广义相对论中那个最后未被实言证实的预言。 爱因斯坦曾预言,当大质量天体在宇宙中做加速运动时,会在时空本身,也就是宇宙的基底层中掀起阵阵涟漪,这种涟漪就是引力波。 绝大多数情况下,这些时空的掌落都极其微小,根本无法测量。但理论上,当质量极致巨大的天体以极端的速度做加速运动时,就有可能产生哪怕在地球上也能被探测到的强引力波。 而两个黑洞的并合恰好完美满足了这一条件。在双黑洞旋进走向最终并合的最后阶段,他们的运动速度会逼近光速。 正如爱因斯坦所预言的,在并合前的最后几圈轨道里,仅仅零点几秒的时间内,他们就会激发出一股极强的引力波,向着时空的各个方向扩散而去。 引力波所到之处,时空本身会发生交替的收缩与拉伸。但即便是黑洞并合产生的强引力波,我们在地球上能探测到的时空形变也仅有质子直径的千分之一。 爱因斯坦终其一生都没能亲眼看到这个预言,被证实在他所处的时代,根本没有能实现如此极致精密测量的技术,他甚至曾认为这个预言永远都无法被验证。 而在二零一五年之前,现实也确实如此。就在爱因斯坦逝世整整六十年后,科学家们首次直接观测到了引力波,而完成这一划时代壮举的,正是激光干涉引力波贴门台。我们熟知的 lego, 它的核心原理简单来说就是探测引力波引发的时空微小平移。 vivo 由两台相距三千公里的独立探测器组成,这段距离民航飞机要飞三个半小时,而引力波穿越它只需要不到万分之一秒。在每一个探测器站点, 都有两根直径三点五米的混凝土真空管道,呈直角向两端延伸,每根管道的长度都超过四公里。由于地球本身的曲率,为了保证管道全程绝对水平,管道的两端需要比地面高出整整一米。 管道的末端各安装有一面反射镜,每面镜子直径零点三米,重达四十公斤,镜面被打磨成完美球面精度达到亚纳米级别。 这些镜子通过绒绒石英纤维制成的多级旋摆系统悬挂,能隔绝哪怕最微小的地震震动。 这无疑是一项精密到极致的工程奇迹。而更令人震撼的是,他真的做到了人类曾认为不可能的事。科学家向里沟的两条探测臂发射激光,就能精准测量两组反射镜之间的距离。 当引力波穿过地球时,它引发的时空掌握哪怕在四公里的尺度上形变也仅有质子直径的千分之一,会在反射的激光中留下特定的干涉图样。 vivo 的 数据分析系统能精准识别这一图样,以此完成引力波的探测。 借助这项技术,我们不仅能捕捉到数十亿光年外发生的宇宙灾难事件,更能通过分析信号计算出事件的规模,还原事件发生的完整细节,勾勒出参与事件的天体的全貌。 在过去的十年里, v 狗与他的合作机构主要是意大利的圣女座 v 狗探测器 keger, 已经探测到了遍布宇宙的黑洞碰撞事件。 该合作组累计观测到超过三百起黑洞,并合事件,彻底革新了黑洞研究领域。 二零一七年, vivo 的 发起者们因直接证实引力波的存在荣获了诺贝尔物理学奖, 但这远不是 lego 惊世发现的终点。二零二三年,这座天文台的又一项发现再次震撼了整个天文学界。这个被科学家命名为 g w 二三幺幺二三的信号向我们展示了一个本不该存在的宇宙现象。 g w 二三幺幺二三信号仅持续了约零点一秒,却在海量数据中格外醒目。 他的强度大约是探测器典型背景造成的二十倍。信号之强让参与发现的科学家团队一度以为这是异常干扰。直到美国另一端的第二台探测器也捕捉到了完全一致的测量数据。 为了验证这并非随机造声,团队模拟了数千年的虚拟探测器数据追踪发现随机造声覆盖出 g w 二三幺幺二三信号的概率不到万分之一。 换句话说,他们几乎可以百分百确定这个信号来自一场真实发生的宇宙事件。随后,团队开始全力破译这个信号的来源 与信号波形匹配度最高的理论模型是高速自旋的双黑洞并合事件。但即便如此,这个信号依然十分反常,他似乎只记录了黑洞碰撞的后半程,也就是学姐所说的零档阶段。 当新的黑洞形成后,会像一个逐渐衰减的钟摆一样震凌,最终归于稳定。而雷狗探测到的正是并合事件最后这个阶段释放出的引力波。 结合所有异常特征,团队最终得出结论,在约七十亿光年之外,两个黑洞发生的剧烈并合,最终形成了一个质量达到太阳一百八十二至二百五十一倍的巨型黑洞。 这是一项里程碑式的发现,在此之前,人类观测到的并合后黑洞最大质量约为一百四十倍太阳质量。 碰撞发生的瞬间,这场事件成为了整个宇宙中最明亮的事件,它释放了相当于十五倍太阳质量的能量,这接近三千亿一交耳,也就是三后免根。四十八个零 太阳需要耗费约二百万一年才能释放出这么多能量,这个数值甚至超过了碰撞瞬间宇宙中所有其他恒星释放能量的总和。 而更关键的是,这些能量全部以引力波的形式施放,在时空的基底结构中扩散开来,跨越数十亿光年,最终抵达了我们的地球。 通过对信号的进一步精密分析,科学家们还提取出了参与碰撞的两个黑洞的独立信息,而正是这些信息,让整个事件变得更加扑朔迷离。 基于爱因斯坦的相对论理论,物理学家们建立了一个庞大的理论波形木板库, 每一个模板都模拟了不同参数的双黑洞系统被 vgo 探测到时会产生的信号特征,比如质量更大的黑洞并合速度更快,会产生更短、频率更高的信号。 科学家会将每一个新探测到的信号与海量的理论碰撞模板比对,找到最佳匹配的模型。 比对结果显示,引发这场宇宙级事件的两个黑洞至两,分别为太阳的一百零三倍和一百三十七倍。他们的自转速度比地球快于四十万倍,几乎逼近光速,达到了物理定律允许的自转极限。 而正是这个发现带来了一个颠覆性的谜团。在此之前,物理学家们普遍认为这两个黑洞本就不该存在。 从某种角度来说,黑洞是一种极其简单的天体,它是如此纯粹、如此极端的物理现象。仅用三个物理量就能完全定义紫玄角、动量、质量和电和。 多年以来,科学家们一直预言存在一类不该存在的黑洞,具体来说就是质量在太阳五十倍到一百三十倍之间的黑洞。 他们比普通的恒星级黑洞更大,却又远不及盘踞在星系中心的超大质量黑洞,这个质量区间就是我们所说的黑洞质量间隙。 想要理解质量间隙的由来,我们必须先搞清楚黑洞的常规形成机制。 当一颗大质量恒星走到生命尽头,核心开始合成铁元素时,恒星就会失去支撑, 因为核心再也没有足够的辐射压来抵挡外层物质在引力作用下的向内探缩,最终恒星会发生爆炸,成为二星超新星。 如果圆恒星的质量足够大,通常超过太阳的二十到三十倍,且超新星爆发后留下的核心残骸超过了中子星的质量极限约二至三倍太阳质量,那么核心就会持续缩,最终形成一个黑洞。 但宇宙中还有质量更极端的恒星,那些诞生于宇宙早期,质量达到太阳一百三十到二百五十倍的巨型恒星。 这类恒星的结局只会有两种可能,一部分会在剧烈的超新星爆发中被完全炸碎, 不会留下形成黑洞所必需的超高密度核心。另一部分,尤其是脉动红超巨星,会不断抛射自身的外层物质,大幅损失质量。最终剩下的 质量大幅缩减的恒星核心只会贪缩成中子星或是小质量黑洞,同样无法形成质量间隙区间的中等质量黑洞。 在近十年的时间里,我们的理论预言似乎一直得到了验证。力狗、射女座、神钢等引力波探测器从未发现过这个质量区间的黑洞。 指导 g w 二三幺幺二三信号的出现,他向我们展示了两个均落在质量间隙内的黑洞发生并合的全过程, 这意味着我们的理论至少在某些场景下存在着偏差。科学家们也不得不提出全新的假说来解释这一现象。 第一种可能性是他们是通过一系列小规模的黑洞并合逐渐长大的。换句话说, vivo 探测到的这次碰撞只是这条黑洞吞食并合不断成长的长链中最新的一环。 这类并合事件通常会产生强烈的引力波反冲,足以让并合后的残骸脱离其宿主系统, 但在密度足够高的环境中,比如球状星团,那里黑洞密集,相互作用频繁且逃逸速度极高,这种反冲效应是可以被抵消的。 这个假说很有说服力,而且我们也确实有证据证明这类过程可以发生。 但放在这一次事件中,他却存在一个无法解释的致命问题。我之前提到过,黑洞的物理性质可以用质量、自旋和电和三个量完全定义。 每一次黑洞并合,都会将两个黑洞的质量相加,同时合并他们的自旋。由于黑洞的自旋方向大多是随机的,合并后的自旋通常会相互抵消,趋于平均, 因此连续的并合事件几乎不可能产生自旋极高的紫黑洞。然而,参与这次碰撞的两个黑洞自转速度都逼近光速。 gw 二三幺幺二三事件不仅是人类通过引力波确认探测到的质量最大的双黑洞系统,也是自转速度最快的双黑洞系统。 因此,部分研究人员得出结论,这两个前身黑洞的巨大质量一定存在其他的形成机制。这个谜团的破解直到弗拉蒂龙研究所计算天体物理学中心的科学家们提出全新理论后才迎来了转机。 由奥尔哥特利布领导的研究团队提出答案,或许藏在黑洞形成过程中一个最容易被忽视的因素里。潜身恒星的磁场 团队为一颗二百五十倍太阳质量的恒星建立了复杂的模拟模型,完整还原了他从氢元素开始燃烧到燃料耗尽、超新星爆发、核心瘫痪的整个生命周期。 模拟结果显示,这颗恒星在坍缩时已经通过核聚变燃烧掉了绝大部分质量,生命尽头的他,质量仅剩太阳的一百五十倍,刚好略高于质量间隙的上限。 但团队还需要弄清楚,这个一百五十倍太阳质量的天体爆发之后究竟发生了什么,它的演化结果能否与 lego 观测到的大质量高速自旋黑洞相匹配? 为此,团队又进行了第二组更为复杂的模拟,来研究超新星爆发后的演化过程。他们将超新星爆发后的残骸设定为一个位于恒星遗留物质云中心的黑洞,而这片物质云中遍布着恒星原有的强磁场。 首先,团队在模拟中设定前身恒星没有自转,和我们此前的预期一致,在这种情况下,恒星爆发后的残骸物质云会直接坠入黑洞。 随后,团队在模拟中加入了快速自转的前身恒星。在这个场景下,陈艾云会围绕着自转的黑洞形成一个致密的吸积盘。随着吸积盘的物质不断坠入黑洞,黑洞的自转速度也会越来越快, 而磁场正是在这里发挥了关键作用。团队在模拟中还原了这样一个场景, 新生黑洞周围的恒星尘埃云充满了强磁场,和我们在活动星系河中看到的孕育类星体与要变体的磁场环境高度相似。 自转吸积盘中的磁场会发生剧烈扭曲,对周围的残骸物质施加极强的压力,在某些情况下,最终会形成相对论性喷流, 将大量物质从吸积盘中高速喷射出去,这就直接减少了可供黑洞吸积的物质总量 磁场越强,这种喷射效应就越明显。在极端强磁场的情况下,恒星原有质量的一半都可能被喷射出去,无法被黑洞吞食。 模拟中还有一个惊人的发现,磁场驱动的物质喷流还会给黑洞施加随机动量。与无磁场环境下直接瘫痪形成的黑洞相比,这种效应很可能会让黑洞获得显著的初升反冲速度。 换句话说,每一次磁场驱动物质从黑洞周边高速喷发时,都会给黑洞一个反向的加速度。 如果这个反冲力过强,会直接拆散双黑洞系统。但如果强度恰到好处,就可以在不破坏系统的前提下大幅提升黑洞的自转速度。 只要前身横行的自转速度与磁场强度匹配,团队就能模拟出恰好落在质量间隙内且高速自旋的黑洞,与 g w 二三幺幺二三信号中探测到的黑洞特征完全吻合。 这项研究最令人振奋的成果之一,就是它结实了黑洞的质量与自转速度之间可能存在着深层的内在关联。 强磁场会减缓黑洞的自转,同时带走大量恒星物质,形成质量更小、自转更慢的黑洞。而若磁场环境,则会催生质量更大、自转更快的黑洞。 遗憾的是,目前天文学家还没有找到其他的黑洞系统来对这一关联进行观测验证,但未来的观测很可能会发现更多类似的系统帮助我们证实这一关联的存在。 同时,这个理论还做出了一个我们或许能实际观测到的预言,磁场出发的物质爆发会产生短寿命、高光度的喷流与高能伽玛射线爆十分相似,而这些喷流是有可能被我们的望远镜捕捉到的。 寻找这些伽玛射线信号,将帮助我们验证奥尔哥特利布团队提出的黑洞形成机制,同时揭开这类大质量黑洞在宇宙中的分布与普遍程度。 如果黑洞质量与自旋的关联被证实是黑洞的基本规律,它将帮助天文学家对黑洞的基础物理形成更深刻、更本质的认知。 同样令人激动的是,这项成果证明了质量间隙并非不可逾越的禁区,这意味着宇宙中或许还有大量的中等质量黑洞潜藏在深空的黑暗之中,等待着我们以及下一代引力波探测仪器去发现 黑洞。学界或许还需要数年的时间才能彻底离清这个信号背后的所有意义, 而我已经迫不及待想要看到他还能教会我们哪些关于宇宙的全新真相。感谢阅读,麻烦一键三连,我们下次再见!

二零二三年十一月二十三日,机关干涉引力波天文台科学合作组织的科学家捕捉到了一段来自宇宙深处微弱到几乎无法察觉的信号。这不是普通的宇宙噪音,而是一场史诗级宇宙灾难留下的最后回声。 在七十亿光年之外,两颗黑洞以接近光速的速度撞在了一起。这场撞击在宇宙中掀起了滔天涟漪,这些涟漪以光速穿越了七十亿年的浩瀚时空,最终轻轻拂过了地球。对里格来说,探测黑洞合并本是家常便饭, 但这一次,整个天文学界都被彻底镇住了。参与这场碰撞的两颗黑洞,按照我们现有的所有物理理论本就不该存在, 他们的质量恰好落在了黑洞理论里的质量空隙中。这是一个理论上根本不可能形成黑洞的质量区间。这个被命名为 gw 二三幺幺二三的信号就像一颗扔进物理界的炸弹。 如今,科学家们正拼命解析这段只有十分之一秒却复杂到惊人的信号,试图解开一个终极谜题,这些不可能存在的宇宙巨兽到底从何而来? 今天,我们就一起钻进这场宇宙级碰撞的核心,看看这颗看不见的炸弹是如何把人类对黑洞的认知再次推向极限的。 在宇宙的各个角落,成堆的黑洞正为引力所在。一场缓慢而致命的死亡之舞里,他们会用数十亿年的时间一点点收紧彼此的轨道,越靠越近,最终轰然相撞。在撞击的瞬间,两颗黑洞彻底融合,诞生出一颗质量更大的全新黑洞。 这场碰撞的猛烈程度超出了人类的想象,他释放的能量相当于数倍太阳之量,被完全转化成纯能量。 但同时他也是宇宙中最难被观测的事件之一,因为黑洞本身会把光和物质都困在事件世界之内,不会向外发出任何我们能直接看到直接测量的信号。 那人类到底是怎么看见这场碰撞的?答案藏在阿尔伯特爱因斯坦相对论的一个终极寓言里。爱因斯坦认为,当一个大质量物体在宇宙中加速运动时,会在时空结构本身中产生波动, 就像你往平静的水面扔一块石头,会当开一圈圈连衣。而大质量天体的剧烈运动,会把宇宙的时空之部反复拉伸压缩,这种波动就是引力波。 绝大多数情况下,引力波的波动微小到几乎无法测量。但爱因斯坦也预言,只有一种事件能产生足够强、能被人类捕捉到的引力波,那就是两颗黑洞的碰撞。 在合并前的最后几圈轨道运动中,双黑洞系统的速度会逼近光速,在极短的时间里释放出狂暴的引力波向全宇宙扩散。每一道引力波扫过的地方,时空本身都会发生瞬间的伸缩。 但即便如此,黑洞合并产生的引力波传到地球时,造成的时空变化也只有质子直径的千分之一。这种级别的测量,难道爱因斯坦生前都认为这个理论永远不可能被实验验证? 直到二零一五年,爱因斯坦去世六十年后,人类终于用一个革命性的装置,第一次直接观测到了引力波。这个装置就是激光干涉引力波。天文台 vgo 的 原理说起来很简单,但实现起来却把人类的工程技术推到了物理极限。 它由两座完全相同的探测器组成,一座在美国路易斯安那州,另一座在华盛顿州,彼此相隔三千公里,飞机要飞三个半小时,而引力波穿过这段距离只需要不到万分之一秒。每一座观测站里都有两条呈直角延伸的巨大管道,每条管道长达四公里, 因为地球表面是弯曲的,管道的两端甚至必须特意抬高,才能保证全程绝对水平。在每条管道的末端,都放着一面直径三十厘米、重四十千克的镜子, 这些镜子被打磨成亚纳米级的完美球面,用绒绒石英纤维制成的多极摆系统悬挂起来,只为了隔绝哪怕最微弱的地震震动、汽车开过的震动,甚至风吹过建筑的晃动。 real 的 工作方式就是向两条探测臂里同时发射激光,测量激光在两面镜子之间往返的精确距离。 当引力波穿过地球时,时空会发生微小的伸缩,一条探测臂会被拉长,另一条会被压缩,激光的反射路径就会发生变化,最终在探测器里形成特定的干涉图案。 通过这个图案,我们不仅能探测到引力波的存在,还能反推出产生引力波的事件规模,甚至还原出数十亿光年外那场黑洞碰撞的全过程。 在过去的十年里, vivo 和他的合作伙伴意大利的圣女座干涉仪、日本的神钢引力波探测器,已经在宇宙中探测到了三百多次黑洞合并事件。这项发现直接让 vivo 项目的创始人在二零一七年拿到了诺贝尔物理学奖,也彻底改写了人类研究黑洞的方式。 而所有人都没想到,二零二三年的这次探测,会给整个天文学界扔下一颗重磅炸弹。 gw 二三幺幺二三。这个编号代表着二零二三年十一月二十三日探测到的引力波事件, 它的持续时间只有短短十分之一秒,却在数据里清晰的字眼,信号强度比探测器的典型噪声强了整整二十倍。一开始,科学家们甚至以为这是一次仪器异常,直到美国另一端的第二台探测器也记录下了完全一致的信号。 为了确认这不是随机造声造成的假信号,团队用计算机模拟了数千年长度的虚拟数据,最终得出结论,随机造声恰好模仿出这个信号的概率不到一万年一次。换句话说,我们几乎可以百分之一百确定这个信号真实来自宇宙深处。 接下来就是最关键的解码工作。理论物理学家们早就基于爱因斯坦的相对论建立了一个庞大的引力波波形木板库, 每一个模板都模拟了不同质量、不同参数的双黑洞系统会产生什么样的信号,比如质量更大的黑洞,合并的更快,产生的信号更短、频率更高? 科学家们把 g w 二三幺幺二三的信号和数万个模板一一比对,最终还原出了这场宇宙碰撞的全貌。这场事件发生在七十亿光年之外,碰撞发生时,我们的太阳系甚至都还没诞生。参与碰撞的两颗黑洞 质量分别是太阳的一百零三倍和一百三十七倍,他们的自转速度达到了地球自转的四十万倍,几乎逼近了物理定律允许的光速极限。合并后形成了一颗质量在一百八十二到二百五十一倍太阳质量之间的超大黑洞, 刷新了引力波探测到的黑洞合并质量记录。碰撞的瞬间,有足足十五个太阳的质量被完全转化成了引力波的能量,全部释放到了宇宙中。这个能量有多恐怖?它相当于三后面跟着四十八个零的交儿,太阳需要整整二百万亿年才能释放出这么多能量。 在碰撞的那一瞬间,他释放的能量超过银河系中所有恒星加起来的总潜能。而更让科学家们头皮发麻的不是这场碰撞的狂暴,而是那两颗黑洞的质量完美落在了那个被称为禁区的质量空隙中。 黑洞其实是一种极其简单的天体,只用三个参数就能完全描述他自旋质量电赫, 而其中质量直接决定了黑洞的类型,也决定了他到底能不能存在。多年来,物理学家一直有一个共识,质量在太阳五十倍到一百三十倍之间的黑洞根本不可能存在, 这个区间就是著名的质量空隙。要理解这个禁区,我们得先搞清楚黑洞到底是怎么形成的。当一颗大质量恒星走到生命默契,走到铁元素这一步时,就再也无法产生能量支撑外层物质了, 核心会在瞬间发生坍缩,外层物质被狠狠砸在质密的核心上,再反弹出去,形成一场惊天动地的二型超新星爆炸。 如果原始恒星的质量超过太阳的二十到三十倍,爆炸后留下的核心质量又超过了中子星的质量极限,这个核心就会继续坍缩,最终形成一颗黑洞。但如果恒星的质量更大,达到了太阳的一百三十到二百五十倍,时间就完全不一样了。 这类超大质量恒星生命末期会发生一种叫做对不稳定超新星的剧烈爆炸,这场爆炸的威力足以把整颗恒星炸得四分五裂,彻底撕碎,不会留下任何致密的核心,自然也就不可能形成黑洞。 还有一些脉动型红巨星会在爆炸前一层一层抛射自己的外层物质,把自身质量降到临界之以下,最终只会形成中子星或者小质量黑洞,根本无法进入五十至一百三十倍太阳质量的区间。在将近十年的时间里,这个理论一直被奉为圭臬, 因为力狗、处女座这些探测器从来没有在这个质量区间里发现过任何一颗黑洞,直到 g w 二三幺幺二三的出现一百零三倍、一百三十七倍太阳质量,两颗黑洞精准的踩在了质量空隙里,还完成了一场惊天动地的合并。 这个发现直接宣告了原有的理论存在巨大的漏洞,这也让科学家们不得不重新思考这些黑洞到底是怎么来的。 为了解释这两颗不该存在的黑洞,科学家们提出了两种最主流的假说。第一种假说也是最容易想到的,它们是黑洞不断合并的产物。 简单来说,这两颗黑洞都不是恒星死亡直接瘫痪形成的,它们原本都是更小的黑洞。在极其质密的宇宙环境里,比如球状星团经历了一次又一次的合并,一点点长大,最终长到了一百零三倍和一百三十七倍太阳质量。 我们这次探测到的,只是这条漫长黑洞吞食链条里最新的一次碰撞而已。这个解释听起来非常合理,也符合我们已知的物理规则,但他有一个致命的漏洞解释不了。这次事件里最诡异的一点,也就是这两颗黑洞的超高自转速度。 黑洞合并时,质量会叠加,自旋也会合并,但黑洞的自旋方向是随机分布的,多次合并过程中,自旋往往会相互抵消,几乎不可能产生自旋接近光速的黑洞。而 gw 二三幺幺二三里的两颗黑洞,恰恰都有着物理极限级别的超高自转。 就在整个学界陷入困惑时,美国弗拉特恩研究所计算天体物理中心的科学家团队提出了一个颠覆性的新理论。 团队负责人奥格德带领团队做了一套极其复杂的模拟,完整还原了一颗二百五十倍太阳质量的恒星从诞生何惧变到燃料耗尽、超新星爆炸瘫痪的全过程。 模拟结果显示,这颗恒星在生命末期已经消耗了大量质量,死亡时只剩下一百五十倍太阳质量,刚好卡在了质量空隙的临界线上。 而接下来的超新星爆炸演化彻底推翻了之前的认知。团队发现,当某恒星高速自转时,超新星爆炸后的残留物质会在新生黑洞周围形成一个高速旋转的吸积盘, 物质不断落入黑洞,会让黑洞的自转速度疯狂加快,而此时恒星残留的强磁场会起到最关键的作用。 就像我们在类星体要遍体里看到的那样,旋转吸积盘里的磁场会被不断扭曲缠绕,形成相对论喷流,把一半的恒星物质从黑洞附近喷射出去, 而磁场的强弱直接决定了有多少物质能最终落入黑洞。磁场越强,喷走的物质越多,形成的黑洞质量越小,自旋越慢。磁场越弱,喷走的物质越少。更多物质能落入黑洞,形成的黑洞质量更大,自旋更快。 当恒星的自转速度和磁场强度刚好处于合适的区间时,就完全可以形成质量空隙里的高速旋转的黑洞,这和 g w 二三幺幺二三信号里的特征完美吻合。 这个理论不仅解释了这次的实际发现,还做出了两个可验证的预言,第一,黑洞的质量和自旋速度之间存在着强关联。第二,这种黑洞形成时,磁场驱动的爆炸会产生短暂但极其明亮的喷流,类似强伽玛射线爆。未来我们可以通过观测这种信号验证这个理论。 故事到这里还没有结束。对于黑洞研究领域来说,要完全吃透 gw 二三幺幺二三信号带来的所有意义可能还需要很多年的时间。但我们已经能确定一件事,所谓的质量空隙从来都不是宇宙的绝对规则。 也许在宇宙的黑暗深处还隐藏着大量我们从未发现过的中等质量黑洞,正等着我们和下一代更先进的引力波探测器去发现它们。 从爱因斯坦预言引力波到人类第一次捕捉到它,用了整整一百年。从我们建立黑洞质量理论到发现它的漏洞,只用了不到十年。 人类对宇宙的认知从来都不是一成不变的真理,我们一次次建立规则,又一次次被宇宙推翻,而这恰恰就是天文探索最迷人的地方。

二零二三年十二月七日十一点二十六分,盈利,传媒初级涨停,全天换手率百分之二十九点五零风城比零点零五风,单额零点七二亿元。 涨停原因短剧游戏加 ax 加拼多多概念。一、公司是快手精品短剧的第一批合作伙伴,也是新忙计划的深度参与者。二零二一年,公司为王老吉量身定制的短剧牛十三, 为斯威斯斯维诗特定制填充短句甜蜜关系,联手时余部短句为唯品会做高度内容植入等,做到了更精准、更专业的品牌输出。 二、公司内部自研上线合力 ai 的一点零版本,已具备营销文案生成、图片识别与生成及数字分身复刻及驱动等功能应用。 目前,公司已明确完善在 ac 方向的一加二加四布局规划,并与外部技术公司联合打造营销与电商垂泪大模型,共同推动 ai 多模态产品应用场景落地。 三、公司客户结构不断丰富,与阿里、腾讯、京东、百度、网易、快手、美团、拼多多等互联网头部企业客户, 以及 dior、 burberry、 zara、 玛莎拉蒂、迪士尼、施华洛世奇等国际一线品牌建立了品牌与媒介服务合作。


今天我们要聊一个非常有意思的话题,就是时间到底是不是真实存在的?嗯,对,这个其实看似好像是一个非常哲学的问题,但其实二零二三年有一个研究就指出 说大多数的物理方程其实根本就不需要时间这个东西,嗯,甚至在一些量子引力的理论里面,时间这个东西是可以不存在的。 哇,这听起来真的太令人惊讶了,那我们赶紧开始今天的节目吧,我们今天要聊的第一个话题呢,是关于经典的时间观是怎么变化的。嗯,其实我觉得这里面有一个问题特别有意思,就是牛顿他到底是怎么看时间的?牛顿他就是说他觉得时间是一个 非常非常均匀的流动,就是他完全不依赖于任何外部的事物,就整个宇宙就只有一个时间,嗯哼,就所有的地方,所有的人,他的时间都是一样的在流淌。 哦,原来牛顿的时间是这么绝对,那是不是就意味着无论你在地球还是在火星,大家都可以对表?没错,而且牛顿还觉得时间和空间是完全分开的,就时间就像一条直线,你可以把它 拉的无限长。对,它是一个整个宇宙的一个背景,就大家都是在这个背景下发生的,所有的事件都在这个背景下发生。 那爱因斯坦的时间观和牛顿的时间观到底有多大的差别?爱因斯坦就完全打破了这个绝对时间的这个观念,他认为时间其实是你在不同的速度下面,或者说在不同的重力下面,他是可以不一样的,就时间是可以变慢或者变快的, 所以时间和空间都不是固定的框架了。没错没错,他他是就是时间和空间是融合在一起的一个思维的结构,然后这个结构呢, 会因为物质和能量的存在而弯曲哦,所以就是你在强重力的地方,或者说你在高速运动的时候,你的时间就会过得更慢,这个都已经被实验 反复的证明了。牛顿和爱因斯坦的时间观到底有什么本质的区别和联系呢?就是牛顿他认为时间就是一个永远均匀的在流淌的一条河。嗯,他跟物质和空间都没有任何关系, 但是爱因斯坦就说时间和空间其实是交织在一起的,而且他们会因为物体的运动状态或者说物体的质量而发生变化。哎,那就是说日常生活当中我们根本察觉不到这些差别啊。对啊,就是因为在我们 这个速度很低,重力很弱的这个世界里面,牛顿的理论是非常非常精确的,但是一旦你到了 非常极端的环境里面,那就必须要靠爱因斯坦的这套新的方法来描述了。但是其实他们两个人的理论在很多方面是有传承的,就他们都是 想要去解释时间到底是什么,但是他们的答案是完全不一样。我们来进入第二个主题啊,就是关于这个量子引力的这个挑战。说到这个我就特别想问,就是这个惠勒德威特方程到底是一个什么样的方程?这个方程其实蛮神奇的,他是在一九六七年的时候被提出来的。嗯,他的目标是想要把 爱因斯坦的广义相对论和量子力学这两大体系融合在一起,嗯,然后它是专门用来描述 整个宇宙的这个量子态的一个方程,所以它在量子引力和量子宇宙学里面是一个非常非常基础的一个方程。听起来它像是一把钥匙,试图打开终极理论的大门。对对,确实是这样,但是它又跟我们平时所熟悉的那些物理方程不太一样,它是一个 没有时间变量的方程。哦,对,它的这个 h 呢,是一个哈密顿算符,然后它作用在这个宇宙的波函数上面,它是等于零的。哦,对,这个就是它的特别的地方,就是它完全是一个 描述宇宙的几何和物质的一个静态的结构。为什么在这个惠勒德威特方程里面,时间这个变量会突然消失不见了呢?就是因为这个这个方程它其实是把广义相对论和量子力学做正则量子化的时候得到的一个方程。嗯, 然后在这个过程当中,时间就不是一个可以在外面随便变化的一个参数了,它变成了一个,就是你要去描述这个三维空间的几何怎么随着这个内部的状态变化而变化。 哦,原来时间是被打包到这个空间里面去了。对对对。然后这个,呃, a、 d、 m 分 解,它其实是把这个四维的时空拆分成了一个时间的薄层,嗯,时间就变成了一个 标记你这个空间的切片的一个内部的参数,所以在最基本的这个层面上,时间就没有了。嗯,对,就只有这个宇宙的整体的波函数是存在的。那如果说时间在这个最基本的方程里面都消失了,那我们现在这个感受到的时间到底是从哪来的?对,这个就是呃, 目前的一个主流的想法,就是说时间其实是一个宏观的现象,它是一个 emergent 的, 就是它是有很多很多量子纠缠的复杂的变化涌现出来的一个现象,就类似于比如说温度,其实你 单独的一个粒子是没有温度的,嗯,只有当你有很多很多粒子在一起做复杂的运动的时候,温度这个东西才会出现。哦,所以时间是一种集体的幻觉。对,可以这么说就是呃,惠勒德维特方程,它描述的是一个宇宙的整体的状态,是一个静态的,但是一旦你这个系统足够复杂之后, 这个时间就会作为一个描述你这个系统的变化的一个参数而自然的冒出来, 所以我们就会在这个宏观的世界里面感觉到时间的流动。但其实在这个方程的最底层是没有时间这个东西。我们现在要聊的就是这个时间的本质到底是我们的现实体验和这个科学理论之间的这个巨大的反差,就是我们明明每个人都能感受的到时间在流淌, 为什么这个物理学的世界里面却找不到时间流动的这个证据。对,我们就是在日常生活当中,大家都非常习惯的会觉得有一个过去,有一个现在,有一个未来,然后时间就是 一直好像在推着我们走,我们没有办法让它停留。但是其实在物理学的公式里面,时间这个东西其实只是一个 描述事件之间的顺序或者说变化的一个参数,他并没有一个真正的流动的方向,就说时间其实更像是一个人为的一个标记。对,而不是一个真实的一个存在。对,没错,就是呃, 科学家们甚至会说时间的流动其实是一种幻觉,对,就是他只是因为我们的大脑会记住过去,但是我们记不住未来,然后再加上这个热力学第二定律,就是说呃 孤立系统的伤总是在增加的,所以我们会觉得好像有一个时间的箭头。但是其实在物理学的底层,时间是没有方向的,就是说到底是什么东西让我们每个人都能感受到时间在流淌呢?对,其实这个就是跟我们的这个大脑的工作方式是非常有关系的,就是我们 总是在不断的接受新的信息,然后把它整理成一段一段的记忆。对,我们就会觉得好像有一个过去、现在、未来这样的一个顺序,其实它更像是一个一连串的意识的变化, 所以时间其实是我们的一个主观感受。对,对,没错没错,就是呃,像这个康德,他就认为时间其实是我们大脑的一个认知框架。 然后这个博格森就说时间其实就是一时的绵延,就是你包括东方的哲学里面也会说时间就是一个 你对变化的一个执念,就是其实你会发现就是不同的动物,他们因为新陈代谢的速度不一样,他们对于时间的感受也是不一样的,所以时间他其实就是一个大脑用来整理你的经验的一个工具。 所以就说时间这个东西到底是一个真实的存在,还是说它只是一个我们为了方便描述这个世界而创造出来的一个工具呢?时间其实是一个非常非常好的描述物质的变化和运动的一个方式,就我们从我们的日常生活到科学研究都离不开它。 但是其实无论是相对论还是量子力学,其实都在告诉我们,时间它并不是一个宇宙的一个根本的属性,它更像是一个随着物质和运动而衍生出来的一个东西。就说时间其实是我们的一个理解世界的一把钥匙。 对,就是从哲学的角度来看,时间就是我们认知的一个框架,时间就是一个用来量化变化的一个参数, 所以时间它既不是一个真实的存在,但是它又非常非常的有用,它是我们人类为了自己能够 在这个宇宙当中找到自己的位置,找到秩序而创造出来的一个最最精妙的工具。对,今天我们从这个牛顿的绝对时间聊到了爱因斯坦的这个时空弯曲,然后又聊到了这个量子世界里面的时间消失。其实最后我们发现 无论时间到底是不是一个真实的存在,其实我们能够把握的就只有现在这一瞬间。感谢大家的收听,然后时间虽然很神秘,但是我们活在当下才是最重要的,咱们下期节目再见!拜拜。
