引力波被證實(shí)，天文學(xué)新時(shí)代開啟

有趣的是，當(dāng)LIGO項(xiàng)目在上世紀(jì)90年代早期尋求美國政府的資金支持時(shí)，它在國會(huì)面對的最大反對者竟然是天文學(xué)家們。美國佛羅里達(dá)大學(xué)廣義相對論專家，LIGO項(xiàng)目的早期支持者克里福德·威爾（Clifford Will）指出了出現(xiàn)這種情況的原因：“當(dāng)時(shí)普遍的觀點(diǎn)是認(rèn)為LIGO這個(gè)項(xiàng)目與天文學(xué)之間似乎關(guān)系不大�！倍�反觀今天的情況，人們對此的觀點(diǎn)已經(jīng)完全變化了。

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一、黑洞真的存在嗎？

正如外界所傳言的那樣，此次宣布的消息是有關(guān)兩個(gè)黑洞合并過程中產(chǎn)生的引力波信號(hào)。這樣的事件是宇宙中最高能的事件之一——這一過程中產(chǎn)生的引力波信號(hào)強(qiáng)度甚至可以短暫超過整個(gè)可觀測宇宙中所有恒星產(chǎn)生的引力波效應(yīng)之和。與此同時(shí)，來自兩個(gè)黑洞合并時(shí)所產(chǎn)生的引力波也是所有引力波類型中信號(hào)最清晰，最便于解譯的類型之一。

當(dāng)兩個(gè)黑洞以螺旋形軌道逐漸相互靠攏時(shí)，合并過程便開始了，在此期間會(huì)釋放出引力波。這種引力波擁有特征性的信號(hào)，科學(xué)家可以利用這些特征信號(hào)解譯出合并的兩個(gè)黑洞各自的質(zhì)量大小。在那之后，實(shí)際上這兩個(gè)原先獨(dú)立的黑洞就融為一體了。法國巴黎高等學(xué)術(shù)研究所的引力理論學(xué)家迪爾巴特·達(dá)摩爾（Thibault Damour）指出：“這就有點(diǎn)像是你將兩個(gè)肥皂泡泡靠得很近，以至于它們最終融合一體了。而在合并的初始階段，較大的那個(gè)泡泡會(huì)發(fā)生扭曲變形�！焙诙春喜⒌那闆r非常類似，而一旦合并過程完成之后，形成的單一黑洞將恢復(fù)為完美的球形。

探測到黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)，其中的一項(xiàng)意義可能會(huì)出乎一部分人的意料，那就是證實(shí)黑洞的存在——至少由愛因斯坦廣義相對論中所預(yù)言的那種純粹、空曠的扭曲封閉的時(shí)空區(qū)域的確是存在的。這一信號(hào)的另外一層意義是可以讓科學(xué)家們確認(rèn)黑洞的合并過程的確是與先前的理論預(yù)測相吻合的。天文學(xué)家們手里已經(jīng)掌握了許多此類現(xiàn)象存在的證據(jù)，但到目前為止它們都來自對圍繞黑洞周圍存在的恒星以及高溫氣體行為的觀測，也就是間接證據(jù)，而非來自黑洞本身的直接證據(jù)。

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