如果两个黑洞合并,并且周围没有人能听到它们,它们还会发出声音吗?
注意——这是一个脑筋急转弯。尽管黑洞以宇宙中最可怕的天体而闻名,但黑洞本身实际上并没有那么吵闹。在事件视界(边界之外光本身也无法逃脱黑洞引力)内发出的任何声音都永远无法到达外部宇宙。因此,在宇宙黑暗中相遇并合并的两个裸黑洞预计基本上不会发出任何声音。黑洞可能发出的微小噪音将来自它们更平凡的“餐点”——物质被撕裂和摩擦加热时发出的声波抗议,因为它们漏斗进入黑洞贪婪的大口。但是,这些临终前的嘎嘎声会被近乎真空的空间所抑制——事实证明,在那个地方,即使你被黑洞吞噬,也确实没有人能听到你的尖叫。
然而,正如詹娜·莱文将在今晚美国东部时间晚上 7 点在安大略省理论物理圆周研究所的本页直播特别演讲中解释的那样,有无声的方式来“聆听”黑洞合并。莱文是哥伦比亚大学巴纳德学院的物理学和天文学 Tow 教授,也是屡获殊荣的作家,最近的作品是《黑洞蓝调及来自外太空的其他歌曲》。两个碰撞的黑洞以如此猛烈的力量碰撞在一起,以至于它们扭曲了现实本身的结构,在时空中产生涟漪——引力波——以光速从合并处向外传播。
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尽管阿尔伯特·爱因斯坦在一个多世纪前就预测了引力波,但直到 2015 年,先进激光干涉仪引力波天文台 (LIGO) 才探测到一些来自十多亿光年外的黑洞合并产生的引力波。转换为可听声音后,信号的记录波形注册为独特的啁啾声——两个黑洞碰撞的“声音”,这是第一次被听到。从那时起,LIGO 已经接收到来自其他合并黑洞的更多啁啾声,为以前的宇宙无声电影景象提供了配乐。
今晚加入莱文,她将介绍引力波的惊人科学以及其发现的跨越世纪的非凡故事。她的讲座是 BMO Financial 赞助的 Perimeter 公开讲座系列的一部分。在线观众可以通过使用 #piLIVE 标签在 Twitter 上向 @Perimeter 发送推文来参与对话。