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关于双黑洞和引力波,LIGO科学家回答了这7个你可能会关心的问题(2)

浏览次数: 发布时间:2016-02-20 11:14

但是,在科学实验中,往往可以估计出一个信号属于巧合的几率是多大。在LIGO中,采取了一个“时间平移”的方法[见引力波文章图4]。在分析数据的时候,我们采集两个探测器在不同时段的数据,看看这两段本不应同时有引力波的数据,同时产生这类似这两个波形出现的概率。得到的概率是10^-7以下。

问题5:本次项目,是否考虑了暗物质和暗能量?

当然!我们当然考虑了引力波在标准宇宙学模型下,在宇宙空间中的传播问题 。根据标准模型,我们这个波长的引力波(1万公里以下)受密度不均匀导致的影响在我们现在这个误差范围内完全可以忽略不计。如果探讨一下,那么第一大的影响就是宇宙的密度不均匀性,会造成引力波传播的“光线”并不是直线,从而导致引力波绝对振幅的一个修正。这就是所谓的弱引力透镜效果。我们今天对引力波振幅的估算误差,远远大于弱透镜导致的效果。 

问题6:黑洞是不是不止一对?

当然,上面提到了单位时间单位体积的黑洞并合率,就说明两对黑洞同时并合的概率是不为零的。但是,根据目前的灵敏度,在我们现在可以清晰观测的距离内,两个足够强的事件同时发生的概率是很小的。

这就有另外一个问题,如果考虑到特别远处的黑洞,那边有很多很多啊?虽然他们的信号到达地球的时候已经很弱了,但是会不会弱弱的加在一起就会足够强的“背景”呢?

事实上,把这个论断用在发光的星体上,就是宇宙学中注明的“奥伯斯阳谬”。也就是说,宇宙中越远的星星,虽然越暗,但是越多,结果根据均匀宇宙计算出的星星总光强,也就是“背景”,是无穷大。

这个阳谬可以用宇宙膨胀来解释。同样,双黑洞的引力波背景也可以这样解释。早在十几年前,就有科学家对这个问题做过讨论,并论证了双黑洞引力波背景的大小跟单位体积内的并合率的关系。结论就是,引力波源和星星一样。最强的源可以被单一的看到,但是也会有一个由众多远处的源导致的背景。我们的文章中也提到了这个问题,见[115]。

问题7:提出问题未尝不可,但是现在怀疑其真实性为时尚早,证据不足。

我认为迷信权威是错误的,怀疑是科学进步的源泉。鲍博士提出这些疑问,是对引力波物理学家的关心和爱护。期待更多的读者对引力波的发现提出质疑!也欢迎大家阅读我们PRL之外的另外11篇文章,那里面详细的讲解了这次引力波探测相关的各个方面。

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