宇宙可能「記得」每一次引力波事件

引力波可能在宇宙中留下持久的印跡

　　新浪科技訊 北京時間6月10日消息，據國外媒體報道，宇宙可能會在引力波事件過去很久之後還「記得」它們，引力波是十分微弱的時空漣漪，人類直到最近幾年才探測到它們，在引力波經過之後，它們可能會留下一個稍微改變了的區域，換句話說，會留下某種關於它們經過的「記憶」。

　　這些變化被研究人員稱為「持久的引力波可觀測量」（persistent gravitational wave observables），它們比引力波本身更加微弱，但產生的影響能持續更長時間。物體可能會因為引力波而稍微移動到不同的位置，粒子在空間中漂移的位置也可能會改變，甚至時間本身也可能會稍微不同步，在地球上不同的地方以不同的速度短暫運行。

　　這些變化是如此微小，以至於科學家幾乎無法探測到它們。研究人員在論文中寫道，觀察這些效應最簡單的方法可能是讓兩個人「攜帶著小型引力波探測器」——這當然是個玩笑，因為探測器都非常大。不過，研究人員可以通過另一些方法來檢測這些「宇宙記憶」。最明顯的一個方法是：尋找現有引力波探測器反射鏡的位移。

　　現在，科學家可以通過建造能夠遠距離發射穩定激光束的探測器來搜尋引力波。當光束輕微擺動時，就代表引力波通過的信號。通過研究這種擺動，物理學家就可以測量引力波。第一次這樣的探測是在2015年，從那時起，這項技術不斷改進，目前的探測器可以一周就探測到一次引力波事件。

　　這些引力波來自大規模的宇宙事件，比如黑洞和中子星在遙遠的太空深處碰撞、合併。然而，當這些時空漣漪到達地球時，已經變得非常微弱，幾乎探測不到。它們的長期影響就更加難以察覺了。

　　然而，對探測器上反射鏡的變化的測量非常精確，隨著時間的推移，引力波引起的反射鏡位移可能會變得十分顯著，足以使研究人員發現它們。研究人員提出了一個數學模型，用來預測每個引力波經過時反射鏡的位移。

　　檢測這些長期影響的其他可能方法還包括原子鐘和自旋粒子。把兩個原子鐘分開一定的距離放置，它們所經歷的引力波就會有所不同，包括其時間膨脹效應。由於其中一個原子鐘的時間會比另一個時鐘更慢，在引力波經過時，兩者讀數之間的細微差別就可能揭示局部宇宙對引力波的「記憶」。

　　最後一個方法是觀察微小的自旋粒子，在引力波經過前後，這個粒子的行為可能會發生改變。我們可以把它懸浮在實驗室的一個小空間里，測量它的自旋速度和方向；然後在引力波經過後再測量一次。粒子行為的差異將揭示宇宙對引力波的另一種「記憶」。

　　儘管只是一篇理論性的論文，但研究人員至少提供了一個有趣的新視角，啟發其他的科學家通過實驗來研究引力波。（任天）

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