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10亿光年外 黑洞中子星相撞发出引力波信号 爱因斯坦又对了

2025-06-16

在广义相对论中,黑洞是大质量恒星晚年坍缩的结果,而中子星也是恒星坍缩的产物。两者之间唯一的不同在于黑洞的质量大于中子星,使得黑洞的引力足以吞噬中子星,并且强大到让光无法逃脱黑洞的引力深井。然而,黑洞吞噬中子星的过程与以往吞噬恒星的情况完全不同。天文学家们发现,整个过程中没有发出任何电磁波信号。

确切地说,黑洞在面对宇宙中质量密度次大的中子星时,直接将中子星完全吞噬。这种状况的产生可能是因为中子星太小且太坚硬,与某些大质量黑洞相比,就像篮球与地球的对比一样。因此,黑洞可以直接吞噬整个中子星,而不留下任何痕迹。

目前,接收到的两次“黑洞-中子星”相撞引力波信号的距离分别是地球9亿光年和10亿光年。也就是说,这两次碰撞发生在9亿年前和10亿年前,当时地球上还没有人类。

考虑到这么遥远的距离,只有引力波和中微子才能够传递信号,而传统的电磁波在这种情况下显然无法达到远距离宇宙通讯的效果。

随着人类文明扩张到光年级别之后,引力波和中微子通讯有望取代电磁波,成为新的信息传递媒介。唯一需要做的就是提高引力波监测设备的灵敏度,确保能够捕捉到小质量人造物体发出的引力波信号。否则,未来每次通讯都将取决于黑洞或中子星的碰撞。

爱因斯坦,作为一个开创性的物理学家,尽管未能完成他梦寐以求的“大统一理论”,但他留下的相对论和半个量子力学足以让人类永远铭记。尽管人类目前只发挥了相对论威力的十分之一,但唯一投入实际应用的核武器和核电站依然是放射性原理的产物。

相对论中的能量质量转换、面向未来的时空旅行以及虫洞技术等理论,都远远超越了当前技术水平,人类距离实现它们还有很长的路要走。

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