是宇宙中最严密守护的秘密。 我们都想知道这些独特的太空俱乐部内发生了什么,但我们能做的最好的事情就是站在外面聆听节奏。
为此,科学家们举办了自己的聚会。 当然,这些并不像时空扭曲的坑那么有趣,但它们是我们最接近获得 VIP 待遇的地方。的舞池。
英国诺丁汉大学的黑洞实验室不存在真正的黑洞。它有什么是一个用绿色染料染色的波纹水箱和一个可以把它送下来的洞。
来自该实验室和巴西 ABC 联邦大学的物理学家最近使用这种装置来识别环绕排水沟的水中的波浪模式,这可以帮助我们了解新生洞尖叫的悦耳声调。
当黑洞合并并形成更大的黑洞时,整个宇宙都会听到它:太空中嗡嗡作响,称为“准正规模式它掌握了有关新黑洞特征的线索,例如质量和角动量。
这些模式已成为物理学界的时尚随着引力波天文学的不断进步,物理学家热衷于从这些宇宙碰撞后空间震动的方式中提取尽可能多的细节。
从准正规模式中提取信息需要了解一些有关能量在场中如何耗散以及波模式中的某些特征如何随时间变化或持续的知识。
可能影响波特性的一件事是涡度? 当其被竞争力量拖动时,其底层介质的弯曲流动。
对于描述黑洞振荡的大多数简单模型来说,假设空间只不过是一个安静的背景,波在其中波动,这意味着通常不考虑其涡度。
这可能不会产生太大的影响。 或者它可能很重要。 我们不可能近距离观察这些时空漩涡来找出答案。
但我们可以检查其他媒体中的准正常模式并寻找干扰迹象。
当然,水不一定是时空的完美隐喻,但基本原理很好。 这个类比甚至有加拿大物理学家所做的理论工作的基础威廉·“比尔”·昂鲁大约 40 年前,他证明了流体动力学方程非常适合描述足够大的质量周围的重力。
远离排水沟,表面上的波浪往往比水流移动得更快,从而使它们几乎可以向任何方向产生波纹。 但当水流向相当于黑洞的地方时,它会加快速度,并带走混乱的波浪图案。
“流体速度远高于波浪速度,因此即使波浪朝相反方向传播,波浪也会被水流向下拖拽。”物理学家 Maurício Richartz 告诉 José Tadeu Arantes来自 Agência FAPESP。
测量振荡揭示了在涡流边缘附近长时间停留的模式,这些模式反映了孔的特征,例如其大小和角度。
“我们的主要发现是,一些振荡衰减得非常缓慢,或者换句话说,它们在很长一段时间内保持活跃,并且在空间上位于排水沟附近。”Richartz 告诉 Agência FAPESP。
“这些振荡不再是准正常模式,而是一种称为准束缚态的不同模式。”
研究人员希望有意创造更多这样的长寿“准束缚”能量态,并在不同条件下研究它们对旋转黑洞的影响。
一个多世纪以来,爱因斯坦的场方程被证明可以产生被称为奇点的奇怪物体:空间的奇怪扭曲,产生了我们称之为黑洞的引力怪物。
然而,尽管经过了数十年的研究,我们距离理解黑洞所展示的物理现象还差得很远。
对我们来说幸运的是,黑洞并不像黑暗那样安静。 我们只需要了解他们如何演奏音乐。
这项研究发表于物理评论快报。