黑洞里面是什么 :超大质量黑洞可以吞噬恒星(2)

2015年9月14日， 在升级版LIGO开始运转的头2天之内，研究人员检测到了一个强到可以直接用肉眼看到的信号。这个被编号为GW150914的信号的最强阶段持续了0.2秒，并且，两地的检测器都捕捉到了这个信号，联合信噪比是24。凑巧的是，这一天离爱因斯坦发表广义相对论100周年纪念日还剩下不到两个月。

就在几十年前，人们一直认为检测到引力波是一项不可能完成的任务。20世纪50年代，物理学家仍在就引力波到底是不是物理实体、能不能携带能量展开激烈的争论。这场争论的转折点是1957年在北卡罗来纳州教堂山举行的会议。

在那次会议上，理论物理学家菲利克斯·皮拉尼指出，牛顿第二定律和测地线方程之间存在着联系，后者在广义相对论框架下描述了潮汐力的作用。皮拉尼说，因为存在这个联系，引力波中相邻粒子的相对加速可以为观测引力波提供一个物理学上有意义并且可行的方式。遗憾的是，这位为我们现在思考和检测引力波方式奠定基础的科学家于LIGO的科学家宣布探测到引力波之前数周（即2015年12月31日）去世。

 

 

黑洞资料图

 

其他参会的杰出科学家包括约瑟夫·韦伯、理查德·费曼、赫尔曼·邦迪，都对皮拉尼的想法的发展发挥了作用，尤其是费曼和邦迪，他们将皮拉尼的观测发展成著名的“黏性珠子”思维实验。他们认为，如果珠子在引力波作用下沿着一根有黏性的棒子加速，那么它们一定会通过摩擦向棒子传递热量。这种热量传递就证明引力波一定是携带能量的，因此，从原则上来讲，引力波是可以检测到的。

 

 

黑洞资料图

 

着手这类实验的兴趣并没有立即产生。1964年，皮拉尼在一次关于引力辐射的学术报告上指出，韦伯认为有意义的实验室实验“在几个数量级上都不可能”。与此同时，威廉·福勒（未来的诺贝尔奖得主）提出了所谓大型双类星体（也就是我们称为黑洞双体的）放射出的很大一部分能量都是引力波辐射的观点。然而，皮拉尼认为，对证明一个相应的理论来说，进行引力波直接观测既不是必要条件也不是充分条件。他认为，如果物理学家搞不明白该怎样量化引力，这种理论就“跟物理学没多大关系”。