人类首次"看到"了中子星引力波,但是和我有啥关系?

人类首次"看到"了中子星引力波,但是和我有啥关系?

2017-09-26 12:00:36 356

前几天,全球多国科学家和著名天文机构宣称将发布“重大消息”,吊足了整个世界的胃口,让人还误以为是发现了外星生命,地球被三体人锁定了……

 

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这就是之前发生的大事!

现在谜底终于揭晓了,原来是人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波信号!

北京时间2017年8月17日20时41分

美国激光干涉引力波天文台(LIGO)、意大利Virgo探测器同时捕捉到了这个引力波信号GW170817;

1.7秒钟之后,美国费米太空望远镜也观测到了同一来源发出的伽马射线暴GW170817A;

之后不到11个小时,位于智利的Swope望远镜也报告在同一位置中观测到明亮的光学源。

 

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等等!这怎么又变成了第一次?不是说,在此之前,人类已经四次探测到了引力波嘛?

此言不假,只不过之前的信号都是来自双黑洞合并,这是首次发现了来自中子星合并的信号,同时也是人类第一次使用引力波天文台、电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件!

目前,科学家们已经确认了引力波信号来自距地球约1.3亿光年的长蛇座内NGC4993星系。

两颗中子星在并合前约100秒时相距400公里,每秒钟互相绕转12圈,并向外辐射引力波,之后二者越转越近,最终碰撞在一起,形成新的天体,并发出强烈的电磁辐射。

 

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通过对此次引力波光学信号的观测和光谱分析,还首次以确凿证据证实,中子星合并是宇宙中金、银、铂等元素的主要起源。

这简直就是巨型黄金制造工厂,如果人类的物流水平能够跟进,这样一来就可以彻底放纵买买买了,妈妈再也不用担心我的钱包了。

 

不过,听上去不明觉厉的引力波探测就难就只有这些意义吗?当然不是!引力波探测从科学上讲,首先是完成了爱因斯坦广义相对论的最后一块拼图,其次,引力波更是开辟了一扇观察宇宙的新的窗口。正是因如此,三名美国科学家也因此获得了今年的诺贝尔物理学奖!

哇(⊙_⊙)……这样一说怎么感觉引力波就更加玄乎了呢……

告诉你引力波是什么?

别急,接下来小编就用深(不)入(专)浅(业)出的方法为大家科普科普~

 

首先,我们还得从爱因斯坦的广义相对论说起。在爱因斯坦的描述中,只要是有质量的物体就会使它周围的时空发生扭曲,物体的质量越大,扭曲也就厉害。

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如果将难以理解的时空比作一张大橡胶膜,然后往上面放一个金属球A,那么结果可想而知,金属球A的质量就会把橡胶膜往下压,形成凹陷,在旁放个金属球B,金属球B就会因为重力而往金属球A方向移动。

 

太阳、地球以及宇宙中的天体也是一样道理,只不过质量大得多,造成的时空扭曲也更大!当太阳和地球相互运动时,他们周围的时空会就会发生像波浪一样的“时空扰动”,并波的形式向外传播,这就是“引力波”,装逼来讲就是“时空的涟漪”。

 

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小质量的物体所引起的涟漪肯定是难以被感知到的,但是换做两个黑洞或两颗中子星快速相互绕转,它们产生的涟漪就完全不一样了,像这种黑洞和中子星的合并过程,其中所释放的能量,远超太阳一生释放的能量总和。

这么大的能量,又通常会集中在最后一刻爆发,整个宇宙中所有别的天体释放功率的总和都及不上它,这也为何我们可以探测如此遥远的引力波信号。

如果有一列引力波以平面波形式传播,那么它能在真空的宇宙空间中不带任何衰减地永远传递下去。只有碰到物质,比如半路撞到了地球,它才可能会发生相互作用,被吸收掉一部分携带的能量。

 

然而,宇宙中这样的相互作用实在是少得可怜。

有人举过这样的例子,即便你能在宇宙中堆满番茄酱,想要吸收掉1%的引力波能量,你的番茄酱墙需要大概400万亿光年那么厚——可观测宇宙的尺度是1000亿光年左右,因此你需要4000个满是番茄酱的宇宙才能削弱引力波1%的能量。

与此同时,这个过程需要花上400万亿年,而从现今的模型推测,我们的宇宙年龄只不过在138亿年左右。

引力波的用处有哪些?

正因如此,由于有几乎不衰减的特性,引力波可以作为探测宇宙深处的工具。此外,它还携带着波源的信息,如果人类能够截获这些信息,就能够用来研究黑洞、中子星等各种天体。

脑洞大开一下,利用引力波不衰减、携带波源信息、等同于光速的特性,能够做到的事情还有很多,比如引力波通讯就是很好的用途。

这样一来就再也不用担心长距离无线传输所带来的信号损失了,终于可以做到WiFi信号全部覆盖了,随时随地访问到地球甚至是宇宙中的另一台电脑或服务器。

 

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不过想法虽好,想要实现可能还要等到比较遥远的未来,现在我们只能使用光纤、以太网、WiFi等技术来刷个微信、办个公。


那么作为公共广播音响扩音方面来说的话,既然现在无法利用引力波的特性解决数据传输损耗以及远距离传输方面的问题,那要通过什么方式来解决呢?


答案当然是数字IP网络广播系统解决方案了。利用先进的互联网局域网等技术,就可以做到信号的远距离无损传输了。虽然数字IP网络广播系统解决方案不能像引力波通讯那么科幻,但他确不是”远水“,能轻松解决当前的问题。


粤赛数字IP网路广播系统解决方案是基于当前已广泛使用的以太网网络平台,充分利用网络平台,如用户处已有网络平台,则无需再布线,完全不同于纯模拟广播、调频寻址广播和数控广播的产品,并结合多项数字音频技术,多方面体现了其显著的优越性:

 

1、功能方面:可同时对多个终端广播不同的节目,不仅完全现实现了传统广播系统的功能,且终端具有文件点播、U盘播放和录音、终端与终端之间双向对讲等多项功能。
2、音质方面:其音频采集使用接近CD音质(44.1K,16bit),更适合于音乐欣赏和听力训练,如高考、大学英语四六级考试听力播放,每个发音都清晰可辨,不再为含混不清的声音所困扰。
3、传输方面:音频传输距离无限延伸,可运行在跨网关的局域网和Internet网上,支持大范围的重要型应用,从主校区到分校区集中控制广播,从公司总部到各个地区分部的同声广播,实现快速、可靠的信息沟通。
4、可靠性方面:可使用双服务器提供双重保险,如一方故障,另一方可接管终端,确保系统关键功能正常运作。终端采用工业级芯片,全天24小时工作,不受网络病毒侵扰。
5、网络广播系统具备如下特点:数字化、个性化、网络化、自动化、人性化、智能化、小工程、零维护。其中个性化、自动化是AVH网络广播系统最显著的特点。
6、终端个性化:基于数字数据网络,每个语音终端都有独立的IP地址,完全实现点对点的个性化节目。
7、管理网络化:播放列表制作与编排、领导讲话、节目定时播放都可以通过网络远程操作。
8、自动化播放:操作人员预先编排好节目播放表,指定播放终端、播放节目、播放时间,服务器将自动进行播放,无人值守。
9、 人性化操作:人性化的图形菜单界面、中文提示操作的无线智能播控手机,控制节目播放。人性化的操作,轻松简便,提高了操作人员的效率。
10、工程简单:网络广播对于已经铺设好网络的场所,只需要增加服务器与安装终端即可。如果没有铺设网线,数据网络的工程量也相对简单,只需要铺设网线即可。一旦建设,数字广播系统与计算机网络系统可以共用,减少多网重复建设。
11、维护量小:网络广播在物理上与传统网络共用,所以并不在传统网络维护之外增加额外的维护工作。在应用上,系统可设置独立网段与计算机系统分隔,各语音终端嵌入式系统程序固化,不会受到病毒感染。系统整体稳定可靠,维护工作简单易行。

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