更新於 2022/09/30閱讀時間約 2 分鐘

關於量子物理,我知道的是 (3)

    2015年9月14日,由兩個黑洞合併產生、一個時間極短的重力波訊號,經過13億年的漫長旅行抵達地球,被美國雷射干涉重力波天文台(LIGO)分別在路易斯安那州和華盛頓州建造的兩個重力波探測器(相距3000公里),以7ms的時間差先後捕捉到。
    研究員估計,兩個黑洞合併前的質量,分別為36和29個太陽質量,合併後的總質量是62個太陽質量,其中損失的3個太陽質量,以重力波的形式在不到1s的時間內被釋放。根據E=MC2計算,這個能量比宇宙中所有恆星在一秒鐘內輻射出的能量還要高幾百倍,如此劇烈的爆炸,難怪連時空都要為之顫動。
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    讀了Brian Greene的《眺望時間的盡頭》,這樣描述這件史詩級宇宙事件:
    2015年9月14日清晨,兩台龐大的檢測器,一台位於路易斯安那州,另一台坐落在華盛頓州,同時在大規模隔離措施下,不受任何可能干擾,唯一干擾源就是重力波,結果兩台檢測器都抽動了。而且是完全相同的動作。為了這個瞬間,研究人員已準備了將近半個世紀,然而作出這項發現、新近升級的檢測器,卻是在不到兩天之前才完成最後調校。像這樣立刻就監測到信號,一方面令人驚喜,同時也令人心生顧慮。這是真的嗎?還是有人以高明手法施展的惡作劇?或者更糟糕,是不是有人駭進系統,植入假訊號?
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    他們歸結認定,13億年前,也就是地球上的多細胞生命才剛開始結合成形的時期,兩顆遙距之外的黑洞彼此繞軌運轉,雙方越來越貼近,運行得越來越快,逐漸接近光速,進入最後一圈瘋狂繞軌,它們對頭撞到一起。那起互撞在空間生成一陣潮汐波,引發一次重力海嘯,而且規模十分龐大,威力超過可觀測宇宙中所有星系裡的所有恆星所發出的動力。這股波動以光速向外飛竄,朝所有方向播送,俞是部分朝向地球前進,當它擴散得越寬廣,力量也逐漸稀釋。約十萬年前,當人類正從非洲莽原向外遷徙,那股波動漣漪也起伏穿越了銀河系外圍的暗物質暈輪,接著又堅定不懈地繼續衝刺。約一百年前,那陣波動竄過了畢宿星團,而且就在此時,我們這個物種的一個成員,阿爾伯特愛因斯坦開始思考重力波,並寫下了有關這種可能性的第一批論文。約過了五十年,就在波動向前飛奔之時,另有些研究人員大膽提出所見,認為這種波動是有可能檢測得知的,而且也著手設計規畫一台有可能辦到的裝置。接著,就在波動與地球相隔區區兩光日之 十,新近升級版的最新檢測器預備妥當,投入運作。兩天過後,兩台檢測器撼動了兩百毫秒,並匯集資料讓科學家得以重建出我剛才重述的那段故事。
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