目前,最新研讨表明,“奇特致密天体”可能会突破物理学传统定律。 在宇宙深处,奇特的类黑洞天体可能存在,它们能够重新定义我们所知的物理学定律,最新研讨推测称,在未来几年内,地球陆基引力波观测站可能发现这些假定的奇特天体,它们被称为“奇特致密天体”。
美国激光干预引力波天文台(LIGO)和欧洲室女座引力波天文台(Virgo)是为了捕获黑洞和中子星等大质量天体碰撞时产生时空辐射涟漪而建造的,但是,科学家在观测过程中却取得了意想不到的发现。 巴西圣保罗联邦大学物理学博士生路伊斯·朗格说:“我们无法简单臆测天体所在位置区域,多年以来,研讨人员不时猜测奇特致密天体存在的可能性,并试图能否运用引力波探测器探测到它。” 奇特致密天体包含各种不同的理论天体,其中一种可能性是引力星,它看起来与普通黑洞十分相似,但会充溢暗能量,暗能量是一种招致宇宙加速收缩的神秘物质。另一种可能潜伏在宇宙中的致密天体是“毛毛球结构”,它是弦理论中单维度相似黑洞的结状天体,目前弦理论试图统一和取代科学家已认可的物理理论。 朗格称,与黑洞不同的是,奇特致密天体不会存在叫做事情视界的区域,依据著名科学家爱因斯坦的相对论,事情视界是一个环绕黑洞的球体区域,超越这个球体区域,任何物质的太空旅游都变成单向,物质能够滑入事情视界,但没有任何事物能从事情视界中逃逸出来,以至光线都不能。 但是科学家知道未来有一天爱因斯坦的相对论将被推翻,固然相对论在描画引力和大质量宇宙天体方面十分胜利,但它对亚原子粒子行为却无法干预,为此,物理学家开端转向量子力学,中止深化研讨剖析。 人们希望最终能有一个取代相对论的量子力学理论,奇特致密天体相似于黑洞,但短少事情视界,目前这项最新研讨将提供重要信息,来构建这个未来理论。 朗格说:“这项最新研讨结果将与爱因斯坦的广义相对论产生分歧,由于它不会给出广义相对论的一个关键性预测,这里指的是事情视界,从这个意义上讲,我们是在检验爱因斯坦的万有引力理论。当两个黑洞碰撞发作兼并时,它们相互旋转,扭曲时空并发出引力波,事情视界会避免额外的引力波向外逃逸。” 但由于奇特致密天体缺乏事情视界,一些引力波可能会向内落入奇特致密天体中心,然后开端反弹,产生向外走漏的引力回声。朗格弥补称,这些引力回声关于激光干预引力波天文台和室女座引力波天文台而言太微小,目前还无法探测到,但目前这些设备正在中止技术升级,以进步其勘测灵活度,日本的神冈引力波探测器(KAGRA)现已参与该行列,并于2020年投入运用。 朗格和同事计算显现,在引力波探测器的下一次观测运转中(计划于2022年夏季开端),激光干预引力波天文台及其同类设备的灵活度完整能够接纳到来自1-2个奇特致密天体的信号(假如奇特致密天体真实存在的话)。4月19日,朗格在4月份召开的美国物理学会上发布了这项最新研讨讲演。 其他研讨人员也迫切想知道这种状况能否会在不久的未来发作,葡萄牙里斯本理工大学物理学家维托尔·卡多苏表示,往常看来,这就像是一部科幻小说,它很快就会从科幻小说变成大家公认的科学事实! 假如奇特致密天体不只仅是一种推测,卡多苏一定会很兴奋,他说:“我们厌恶看到无聊的科学,我们希望证明一些富有应战性的科学推测。” 但是,他弥补指出,即便激光干预引力波天文台探测到引力回声,科学界也可能需求很长时间才干证明这些假定理论。假如引力天文台能发现一些关于奇特致密天体的证据,朗格也会十分欣喜,他说:“这将是推翻广义相对论的第一个迹象,这也将是一个庞大的科学突破,令人感到兴奋!” |
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