mt平台 诈骗精度的提高能让我们看到更大质量比的黑洞合并事件1915年,爱因斯坦发外了广义相对论,之后物理学家就预测,两个黑洞归并会出现
直到2005年,科学家才取得了第一个黑洞归并数值解,况且是用超算断断续续算了2个月。
但此刻,你只必要一台macOS或Linux体系的条记本电脑,也能筹划黑洞归并,照样动员画模仿的那种。
这是由加州理工研习博士Vijay Varma开垦的一款Python包,用于模仿两个黑洞正在扭转历程中怎么对外辐射引力波,以及它们归并的全历程。
然后你只需输入一串参数,就能正在条记本上模仿引力波了。乃至用鼠标拖动动画,全方位360度阅览黑洞归并历程:
真正的“主菜”是,这位博士用AI开垦出了迄今为止最准确的模仿黑洞归并模子,况且大大缩短了模仿时辰。
此刻物理学家们要把这项手艺用于模仿更纷乱的黑洞归并历程,协理引力波插手天文台(LIGO)能发明更众的引力波,或是验证广义相对论,或者找到它的缺陷。
既然实践上能发明引力波,咱们为何还要数值模仿它?正在明了这个题目之前,咱们开始要处理一个题目:
爱因斯坦的广义相对论述,引力波是“时空的动荡”,便是有质地的物体正在运动时对时空的扰动。
可是,引力波实正在太薄弱了。唯有黑洞归并这类事变,本领辐射出让咱们发明的引力波。
黑洞归并是目前公认的最强引力波源,因为黑洞自身只是一个强引力源,所以正在归并历程中,它们只会辐射引力波。
为了观测到引力波,来自加州理工学院和MIT的一群物理学家,搞了个激光插手引力波天文台LIGO。
这地方是特意用来探测引力波的,像是长了两条呈直角分散的“L”形手臂。当引力波涌现时,每条手臂中的激光,会衡量手臂长度的相对区别。
究竟,人们目前还只探测到部门引力波,连它简直长啥样都还没十足弄明晰,分别的质地、自转公转速率会造成什么样的引力波,必要求解极为纷乱的广义相对论方程本领模仿。
用超算求解广义相对论方程,只可较疾地模仿出此中一部门引力波长啥样,便是质地比小于10:1的两个黑洞归并出现的引力波。
这就像是模仿一艘巨轮和一只小风帆正在航行时能够出现的互相影响,究竟后者简直十足不会影响到巨轮的航路。
但对待另一部门黑洞,也便是质地比大于10:1的两个黑洞归并所出现的引力波,模仿必要的筹划量就太大了。
2005年,物理学家用超等筹划机模仿了2个月,才取得了一个数值解。对待质地比大于10:1的情景,能够必要超算连续算几年,这较着是不真实践的。
他们乃至真的做了个Python用具包,况且从筹议结果来看,仍旧获胜模仿了质地比为3:1的黑洞归并历程。
参数q呈现两个黑洞的质地之比,chiA和chiB后分散是两个黑洞的自转与公转速率(均已归一化)。
例如下面一组参数,显示了引力波广大的“反冲力”,它的能量能够把黑洞加快到光速的1/100,将其甩出地方星系:
正在地球上,用于衡量引力波的两条插手臂长度有限,倘若把探测器修到太空中,那么插手臂能够长达100众万公里,大大升高了探测精度。
这便是欧洲空间局ESA和NASA假念的天基引力波探测谋略LISA,估计正在2035年发射。
到了太空中,精度的升高能让咱们看到更大质地比的黑洞归并事变,例如质地比赶过100万的情景。
由于星系中间能够生存着10亿个太阳质地的广大黑洞,当它把一般黑洞吸入此中时,就会出现这类超大质地比的归并事变。
Scott Field和Gaurav Khanna熏陶估计本年夏季将更大质地比的筹划模子发外正在arxiv上,不清爽会带来哪些惊喜。
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