物理学家创建环状黑洞新模型

作者:小菜 更新时间:2025-04-26 点击数:
简介:物理学家创建环状黑洞新模型Credit:Arxiv:DOI:10.48550/arxiv.2208.07380据美国物理学家组织网 byCaliforniaInstituteofTechnology

【菜科解读】

  

  物理学家创建环状黑洞新模型Credit: Arxiv: DOI: 10.48550/arxiv.2208.07380

  据美国物理学家组织网 by California Institute of Technology:当两个黑洞相互碰撞形成一个新的更大的黑洞时,它们猛烈地搅动周围的时空,向四面八方发出涟漪,称为引力波。

以前对黑洞碰撞的研究使用线性数学来模拟引力波的行为,这意味着向外波动的引力波不会相互影响或相互作用。

现在,一项新的分析更详细地模拟了相同的碰撞,并揭示了所谓的非线性效应。

  加州理工学院的研究生基夫·米特曼 Keefe Mitman说:“非线性效应是当波浪在海滩顶部撞击时发生的事情,”他与索尔·特考斯基 Saul Teukolsky,74年博士一起工作,索尔·特考斯基是加州理工学院的理论天体物理学的罗宾逊教授,并在康奈尔大学任职。

  “海浪相互作用,相互影响,而不是独自前行。

对于像黑洞合并这样剧烈的事情,我们预料到了这些影响,但直到现在才在我们的模型中看到它们。

从我们的模拟中提取波形的新方法使我们有可能看到非线性。

  这项研究发表在《物理评论快报》杂志上,由加州理工学院、哥伦比亚大学、密西西比大学、康奈尔大学和马克斯·普朗克引力物理研究所的研究人员组成。

  在未来,新模型可用于了解更多关于实际黑洞碰撞的信息,自2015年第一次直接探测到来自宇宙的引力波以来,LIGO 激光干涉仪引力波天文台一直在例行观测这些黑洞碰撞。

LIGO将在今年晚些时候重新启动,在此之前将进行一系列升级,使探测器对引力波更加敏感。

  米特曼和他的同事是一个名为模拟极端时空合作,或SXS的团队的一部分。

由Teukolsky与诺贝尔奖获得者基普·索恩 1962年出生、加州理工学院荣誉退休理论物理学教授Richard P. Feynman合作建立的SXS项目使用超级计算机来模拟黑洞合并。

超级计算机使用阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论方程模拟黑洞在螺旋聚集和合并时的演化过程。

事实上,Teukolsky是第一个理解怎么使用这些相对论方程来模拟黑洞碰撞的“振铃”阶段的人,这发生在两个很大的物体合并之后。

  “需要超级计算机来对整个信号进行精确的计算:两个轨道黑洞的运动,它们的合并,以及沉降到一个静止的残余黑洞,”Teukolsky说。

“沉降阶段的线性处理是我很久以前在Kip指导下的博士论文的主题。

这个阶段的新的非线性处理将允许对波进行更精确的建模,并最后对广义相对论是否是黑洞的正确引力理论进行新的测试。

  到目前为止,SXS模拟已经被证明有助于识别和描述LIGO探测到的近100个黑洞。

这项新的研究代表了该团队首次在振铃阶段的模拟中发现了非线性效应。

  “想象有两个人在蹦床上,”米特曼说。

“如果他们轻轻地跳,他们不应该对另一个人产生太大的影响。

当我们说一个理论是线性的时,就会发生这种情况。

但是如果一个人开始用更多的能量弹跳,那么蹦床就会扭曲,另一个人就会开始感受到他们的影响。

这就是我们所说的非线性:蹦床上的两个人因为对方的存在和影响而经历新的振荡。

  用引力术语来说,这意味着模拟产生了新类型的波。

“如果你在大浪下面挖得更深,你会发现一个具有独特频率的额外的新波浪,”米特曼说。

  总的来说,这些新的模拟将帮助研究人员更好地描述LIGO观测到的未来黑洞碰撞的特征,并更好地测试爱因斯坦的广义相对论。

  哥伦比亚大学的合着者Macarena Lagos说,“这是为下一阶段的引力波探测做准备的一大步,这将加深我们对这些发生在宇宙偏远地区的令人难以置信的现象中的重力的理解。

探索众说纷纭的长白山天池怪兽之谜

长白山是否有天池怪兽的争论由来已久,其中最早的公开报道始见于1980年9月18日的《延边日报》。

稍后,《光明日报》 和《人民日报》也发表了目击消息。

那么,天池怪兽是否真的存在呢?天池怪兽广为流传长白山风光秀丽、最色迷人,素来就有关东第一山 的美誉。

关于长白山,自古就有着众多的故事和传说,在这些故事和传说中, 最为人津津乐道、广为流传的莫过于天池怪兽的传说。

长白山天池形成的时间并不是很长,至今只有三百多年的历史,但是其壮丽的自然景观,实属罕见。

它是中国最高、最大、最冷的高山湖泊,也是世界上最大、最深的火山口湖。

天池湖面海拔2189米,如此高的海拔,使得天池年平均气温只有一7.3C. 年积雪日达到258天。

天池湖水冬季封冻,即便在盛夏季节水温也只有5C左右。

在如此恶劣的气候和自然环境下,水中生物一般很难存活。

因此长期以来,很多人认为天池之中没有生物生存。

但是,现在人们借助现代仪器,发现天池中还是有极少量的冷水鱼生存的。

早在科学工作者对天池进行科学监测以前,在民间,同样也有一些人认为天池之中存在生物。

只不过,不同于科学工作者观测到的冷水鱼,民间流传的说法是天池之中生活着巨大的怪兽。

19世纪初,《长白山志》 和《长白山江岗志略》中就已经有了关于天池怪兽的记载。

最早关于天池怪兽的公开报道出现在1980年的《延边日报》,此后陆续有人声称看到过天池怪兽。

1981年, 一位杂志社记者甚至用1000毫米的长焦距镜头偶然拍到了这个神秘怪兽,国内的各大报纸随即报道、发表了众多有关天池怪兽的消息。

天池怪兽一时之间名声大震,紧紧牵住人们的视线,并且关注热度持续不减。

几十年来,越来越多的人宣称自己有幸目睹了天池怪兽。

人们似乎越来越坚信天池怪兽真的存在。

这些不断出现的目击事件,使得天池怪善逐渐由传闻转变为世人所瞩目的研究课题。

天池怪兽真的存在吗?天池怪兽什么样子?天池怪兽是何方神圣?这些问题已经成为了每一个来过天池,听说过天池的人的共同话题。

探寻天池怪兽尽管关于天池怪兽的目击报道一直未断, 但是天池里面究竟有没有怪兽,人们仍然不敢下断语。

首先,在众多的目击报道中,天池怪兽的外貌并不相同。

一些人的说法是:天池怪兽大如水牛,面目狰狞,体形如狗,嘴状如鸭;另外些人的说法是:天池怪兽方顶有角,长项多须,长有龙鳞。

还有个别人声称其目睹的天池怪兽,兽头像马,眼大如栗,项长白毛。

其次,天池的海拔非常高,周围高山耸立,山上常年积雪,单从气候条件来看就连草木都很难生存,更不要说如怪兽一般的大型动物,更何况天池上面的动植物都极其稀少,没有可维持怪兽生存的食物。

为了解开天池怪兽之谜,长白山自然保护区管理局建立了专门的天池怪兽展览室,集合了所有关于天池怪兽的发现记录。

展览室的工作人员还依照目击者的诉说,塑造了两只怪兽塑像,并将传说中怪曾的出没时间绘制成方便查看的图表,希望这些能给予天池爱好者以启发。

但是,揭开天池怪兽的秘密仍然需要面对诸多的困难。

目前,对于天池怪兽的研究并没有真正的科研经费投入,更没有专门的科研机构参与,真正的科学研究仍然没有实际开展。

到现在为止,天池怪兽仍然只是人们的谈资,并没有科学工作者立足科学精神,以真正的科学活动来探寻天池怪兽的秘密。

天池怪兽与大自然之中其他众多的秘密一样,仍然有待人们去开掘和发现。

金星是离地球最近的行星?人类不登陆?炼狱

金星虽是离地球最近的行星,但环境犹如炼狱,没有必要登录。

在随着科技越来越发达之后,人们对于一些天空之中的事情则格外的好奇,研究出了许多的探测器,就是为了能够一探宇宙之中其他行星的上面到底是什么样的情况?中国第1辆货行车则是祝融号登上了火星地表之后,引起了众多人的注意,可是没想到,后来却选择了登陆火星而不再去金星。

距离地球最近的行星金星距离地球是非常近的一颗行星,平均的距离也就只有4,000万公里左右,但是火线却非常的远距离,则是达到了2.25亿公里,最远的能够达到4.011公里,所以从种种方面来看,不论是怎么选择都是去金鑫会比较合适,而且还特别的简单,容易一些。

也是太阳系的四大行星之一质量体系,密度和地球都是非常接近的,界限就特别的冷清,但实际上在之前的进行也是比较热闹的,尤其是在外面还笼罩了大气层,当时的天文学家觉得上面可能liCVc有生命,因此就对进行进行了探测。

对金星的探索在对进行产生好奇过之后,听学家都一直在对进行进行探测。

1962年的时候水手2号则飞过进行,这是第1次探测器距离,其他的行星非常的近。

在1970年的时候,金星7号登陆金星,这是第1次登陆上其他行星的土地,在20世纪60年代80年末的时候更是有着多个探测器登上了金星,但中间间隔了很多年都没有再去查看金星,直到2005年的时候再次发射了金星快车队进行进行了反复的探测,发现并非是犹如之前幻想的一般。

环境犹如炼狱在真的登陆到了金星上之后,就发现大气层的厚度就达到了250公里,相当于91个地球,表面的大气压大多数都是二氧化碳和氮气,人是无法生存的,尤其温度达到了464℃,还有着厚厚的云层,会下起硫酸雨,整个环境犹如炼狱一般。

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