如果说近代物理史上最伟大的科学家是谁?相信很多朋友都会想到爱因斯坦,没错,在人类短短的数百年科学史上,在物理学上的成就最伟大的只有两个人,一个是牛顿,另一个则爱因斯坦。
牛顿提出了伟大的万有引力,告诉我们只要物体有质量,它们之间就会产生引力作用,可是万有引力无法告诉我们,引力是如何产生的以及引力的速度有多快?直到在1915年,爱因斯坦创立了广义相对论,从另一个角度来解释引力,才让我们真正搞明白引力的产生机制以及其他的谜团。
广义相对论无疑比万有引力的适应性更强,更能够解释引力的各种现象,同时,广义相对论还预言了黑洞的存在,预言了引力波的存在。
黑洞相信大家并不陌生,它是目前我们认知当中的最强大可怕的天体,黑洞的起源是恒星,大质量的恒星生命走到尽头之后,发生超新星爆发后,内核就会发生引力坍缩变成黑洞或者中子星。
科学家建造了史上最强大的引力波探测器,通过这个探测器,成功探测到了黑洞合并时产生的引力波,后来又探测到了中子星合并产生的引力波。通过这些例子我们可以看到,即使是使用强大的引力探测器,我们也只能探测到一些强大宇宙爆发现象产生的引力波,例如:黑洞合并,中子星合并等,而那些爆发效应比较弱的引力波,我们还是无能为力。
我们之所以没有探测到此类引力波,主要是因为这种现象在宇宙中比较罕见,发生的次数特别少,可是只要宇宙中发生过黑洞和中子星的碰撞合并,那么产生的强大引力波就有可能被我们探测到。
黑洞和中子星的碰撞被我们观测发现,对于科学家来说是一个振奋的消息,马上启动天文望远镜对这两片区域进行电磁波信号的探测,若是能够探测到电磁波信号,对于我们研究黑洞和中子星的碰撞机制,有着重要的作用,可是在这两片碰撞区域,我们却没有发现任何的电磁波信号,这让科学家感到不可思议。
科学家通过研究后认为,黑洞和中子星的碰撞合并过程,有可能并没有我们想象的那么爆裂,而是以一种比较温柔的模式完全合并。这种合并模式更多的类似于吞噬,黑洞吞噬掉中子星,我们都知道,黑洞的强大来源于它的质量产生的强大引力。
中子星的体积并不大只有数十公里,可是它的质量却丝毫不亚于一个普通的恒星,中子星即使跟恒星发生碰撞,最终被毁灭撕裂的也基本是恒星,而中子星受到的损伤会非常小。
可是中子星一旦跟黑洞相遇,那碰撞的结果就会发生不同,黑洞强大的吞噬能力让中子星也无法避免,只不过由于中子星的密度特别大,引力也非常强,黑洞想要完全撕裂吞噬它不是那么容易,在碰撞融合的过程中,同样也会产生巨大的引力波以及发生强大的电磁波。
事实上,根据我们对目前宇宙的了解,黑洞与中子星的碰撞合并有可能并不比黑洞与黑洞,中子星与中子星的碰撞合并少,要知道,宇宙中主流的恒星系是双星系统,也有不少的多星系统,反而是类似于太阳系这样的单星系统是非常稀有的。
我们之所以很少探测到它们的引力波,一个原因是我们的探测能力还比较弱,作用效应不是特别强的引力波我们探测不到,另一个原因则是很多目标离我们较远,发生碰撞产生的引力波还没有来到太阳系。不管是哪种情况,科学家能够探测到黑洞与中子星碰撞的引力波信号,再一次证明了爱因斯坦的伟大,他不愧是科学家公认的科学界第一。
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