引力波以光速传播,为什么中子星碰撞的光却比引力波延迟2秒到达
但是,如果严格追究下去,这是否意味着引力的速度和光的速度不完全相等:引力比真空中的光速c稍微快一点,或者光本身可能比c慢一点?事实上,我们可以来认真追究一下这1.7秒是如何产生的。这其中的关键是,考虑那些正在融合的物体其中的物理原理,以及它们可能产生的信号。 我们观察到的光是如何产生的?同样,我们可以想到三种可能性。第一,中子星一接触,光就会立即发生在它们的表面上。第二,只有在物质被喷射出来后,它才会与周围的物质发生碰撞并从中产生光。或者来自中子星的内部,在那里反应产生的能量只有在传播到外部时才会释放出来。 在2019年4月25日,我们看到了另一颗中子星合并产生的引力波,它的质量比GW170817还要大。但是,这次并没有任何类型的光线发射,这不利于第一种发光的可能性,看起来中子星并不会一接触就发光。因此,我们可以确定,延迟1.7秒的原因是光的发射在引力波发射之后。 对2017年那次事件产生的电磁波的后续观测,我们可以明确地知道,我们宇宙中的大部分元素,包括金、铂、碘和铀,都来自这些中子星合并。要产生这些元素,要么来自被抛射物质的碰撞,要么来自中子星内部的反应。因此,这束光与千新星爆炸有关。这种光只有在引力波信号结束后才会产生,而且可能会因穿过环绕恒星的物质而进一步延迟。 这就是为什么即使光和引力波在真空中都以光速传播,我们看到的光比引力波信号延迟将近2秒才到达。 |
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最著名的思想实验之一,却最容易被人们误解
会在另一端的屏幕上留下明暗交替的干涉图样。最终仍然会得到干涉图样。你会发现干涉图案消失了。观察量子系统的行为可以在很大程度上改变结果。这一发现却给物理学带来了更多的问题。或者一个无机的、非生命体的测量方法就足够了,你可能会发现猫死了,也可能发现猫还活着,猫、原子系统必须处于两种状态的叠加状态,原子衰变的可能性是不确定的。因此原子必须同时处于衰变态和非衰变态的叠加状态。
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不需要暗物质的理论通过了大测试
暗物质比 MOND 更受青睐的主要原因是暗物质与更大范围的天体物理观测结果一致。暗物质可以解释星系对来自遥远光源的引力透镜,研究人员设计了所谓的相对论MOND模型,这些理论的修订版本都无法重现CMB数据。研究人员设置了模型的参数,引力修正场就可以产生了一种模仿暗物质的引力效应。用这种方法模拟暗物质可以确保观测到的CMB模式得以再现。最终引力遵循最初的MOND理论。