北京時(shí)間6月10日消息，據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，宇宙可能會(huì)在引力波事件過(guò)去很久之后還“記得”它們，引力波是十分微弱的時(shí)空漣漪，人類直到最近幾年才探測(cè)到它們，在引力波經(jīng)過(guò)之后，它們可能會(huì)留下一個(gè)稍微改變了的區(qū)域，換句話說(shuō)，會(huì)留下某種關(guān)于它們經(jīng)過(guò)的“記憶”。
這些變化被研究人員稱為“持久的引力波可觀測(cè)量”（persistent gravitational wave observables），它們比引力波本身更加微弱，但產(chǎn)生的影響能持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。物體可能會(huì)因?yàn)橐Σǘ晕⒁苿?dòng)到不同的位置，粒子在空間中漂移的位置也可能會(huì)改變，甚至?xí)r間本身也可能會(huì)稍微不同步，在地球上不同的地方以不同的速度短暫運(yùn)行。
這些變化是如此微小，以至于科學(xué)家?guī)缀鯚o(wú)法探測(cè)到它們。研究人員在論文中寫(xiě)道，觀察這些效應(yīng)最簡(jiǎn)單的方法可能是讓兩個(gè)人“攜帶著小型引力波探測(cè)器”——這當(dāng)然是個(gè)玩笑，因?yàn)樘綔y(cè)器都非常大。不過(guò)，研究人員可以通過(guò)另一些方法來(lái)檢測(cè)這些“宇宙記憶”。最明顯的一個(gè)方法是：尋找現(xiàn)有引力波探測(cè)器反射鏡的位移。
現(xiàn)在，科學(xué)家可以通過(guò)建造能夠遠(yuǎn)距離發(fā)射穩(wěn)定激光束的探測(cè)器來(lái)搜尋引力波。當(dāng)光束輕微擺動(dòng)時(shí)，就代表引力波通過(guò)的信號(hào)。通過(guò)研究這種擺動(dòng)，物理學(xué)家就可以測(cè)量引力波。第一次這樣的探測(cè)是在2015年，從那時(shí)起，這項(xiàng)技術(shù)不斷改進(jìn)，目前的探測(cè)器可以一周就探測(cè)到一次引力波事件。
這些引力波來(lái)自大規(guī)模的宇宙事件，比如黑洞和中子星在遙遠(yuǎn)的太空深處碰撞、合并。然而，當(dāng)這些時(shí)空漣漪到達(dá)地球時(shí)，已經(jīng)變得非常微弱，幾乎探測(cè)不到。它們的長(zhǎng)期影響就更加難以察覺(jué)了。
然而，對(duì)探測(cè)器上反射鏡的變化的測(cè)量非常精確，隨著時(shí)間的推移，引力波引起的反射鏡位移可能會(huì)變得十分顯著，足以使研究人員發(fā)現(xiàn)它們。研究人員提出了一個(gè)數(shù)學(xué)模型，用來(lái)預(yù)測(cè)每個(gè)引力波經(jīng)過(guò)時(shí)反射鏡的位移。
檢測(cè)這些長(zhǎng)期影響的其他可能方法還包括原子鐘和自旋粒子。把兩個(gè)原子鐘分開(kāi)一定的距離放置，它們所經(jīng)歷的引力波就會(huì)有所不同，包括其時(shí)間膨脹效應(yīng)。由于其中一個(gè)原子鐘的時(shí)間會(huì)比另一個(gè)時(shí)鐘更慢，在引力波經(jīng)過(guò)時(shí)，兩者讀數(shù)之間的細(xì)微差別就可能揭示局部宇宙對(duì)引力波的“記憶”。
最后一個(gè)方法是觀察微小的自旋粒子，在引力波經(jīng)過(guò)前后，這個(gè)粒子的行為可能會(huì)發(fā)生改變。我們可以把它懸浮在實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)小空間里，測(cè)量它的自旋速度和方向；然后在引力波經(jīng)過(guò)后再測(cè)量一次。粒子行為的差異將揭示宇宙對(duì)引力波的另一種“記憶”。
盡管只是一篇理論性的論文，但研究人員至少提供了一個(gè)有趣的新視角，啟發(fā)其他的科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究引力波。
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