โดย Rafi เผยแพร่ครั้งล่าสุด บาคาร่า 17 กันยายน 2019 ”ทฤษฎีบทไม่มีผม” ยืนหยัดเพื่อการทดสอบฟิสิกส์ครั้งใหญ่
ย้อนกลับไปในปี 2017 คลื่นความโน้มถ่วงดังขึ้นทั่วโลกราวกับเสียงระฆังที่ชัดเจน มันยืดและ squished ทุกคนมดและเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์บนโลกใบนี้ในขณะที่มันผ่านภูมิภาคของพื้นที่ของเรา ตอนนี้นักวิจัยได้ย้อนกลับไปและศึกษาคลื่นนั้นและพบข้อมูลที่ซ่อนอยู่ในนั้นซึ่งเป็นข้อมูลที่ช่วยยืนยันแนวคิดฟิสิกส์ดาราศาสตร์ที่มีอายุหลายสิบปี
คลื่นปี 2017 นั้นเป็นเรื่องใหญ่: เป็นครั้งแรกที่นักดาราศาสตร์มีเครื่องมือที่สามารถตรวจจับและบันทึกได้
เมื่อมันผ่านไปหรือที่เรียกว่าหอดูดาวคลื่นความโน้มถ่วงเลเซอร์อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ (LIGO) คลื่นลูกแรกนั้นเป็นผลที่พวกเขาพบจากหลุมดําสองหลุมที่ตกลงมาด้วยกันในอวกาศ และตอนนี้ทีมนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ได้พิจารณาการบันทึกอีกครั้งและพบสิ่งที่คนอื่นคิดว่าจะใช้เวลาหลายสิบปีในการเปิดเผย:การยืนยันที่แม่นยําของ “ทฤษฎีบทที่ไม่มีผม” แง่มุมที่สําคัญของทฤษฎีหลุมดํานี้มีอายุอย่างน้อยถึงปี 1970 ซึ่งเป็นทฤษฎีบทที่สตีเฟน ฮอว์คิงสงสัยอย่างมีชื่อเสียง
เมื่อนักฟิสิกส์กล่าวว่าหลุมดําไม่มี “ผม” Maximiliano Isi นักฟิสิกส์ของ MIT และผู้เขียนนําของบทความกล่าวพวกเขาหมายความว่าวัตถุฟิสิกส์ดาราศาสตร์นั้นง่ายมาก หลุมดําแตกต่างกันในสามวิธีเท่านั้น: อัตราการหมุนมวลและประจุไฟฟ้า และในโลกแห่งความเป็นจริงหลุมดําอาจไม่แตกต่างกันมากนักในประจุไฟฟ้าดังนั้นพวกเขาจึงแตกต่างกันในแง่ของมวลและการหมุนเท่านั้น นักฟิสิกส์เรียกวัตถุหัวล้านเหล่านี้ว่า “หลุมดําเคอร์”
ที่เกี่ยวข้อง: 11 ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจเกี่ยวกับกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา
ความไร้ขนนั้นทําให้หลุมดําแตกต่างจากวัตถุอื่น ๆ ในจักรวาลมาก Isi บอกกับ Live Science ตัวอย่างเช่นเมื่อระฆังจริงดังขึ้นมันจะปล่อยคลื่นเสียงและคลื่นความโน้มถ่วงที่ตรวจไม่พบและจาง ๆ อย่างไม่น่าเชื่อ แต่มันเป็นวัตถุที่ซับซ้อนกว่ามาก ระฆังทําจากวัสดุเช่น (บรอนซ์อาจจะหรือเหล็กหล่อ) ในขณะที่ตามแบบจําลองที่ไม่มีผมหลุมดําเป็นเอกพจน์ที่เหมือนกันทั้งหมด ระฆังแต่ละใบยังมีรูปทรงที่เป็นเอกลักษณ์ในขณะที่หลุมดําเป็นจุดที่ไม่มีมิติและไม่มีมิติในอวกาศที่ล้อมรอบด้วยขอบฟ้าเหตุการณ์ทรงกลม คุณสมบัติทั้งหมดของระฆังสามารถตรวจจับได้ในเสียงที่ระฆังทํา – อย่างน้อยถ้าคุณรู้อะไรบางอย่างเกี่ยวกับระฆังและคลื่นเสียง หากคุณสามารถสัมผัสได้ถึงคลื่นความโน้มถ่วงของระฆัง คุณจะตรวจจับความแตกต่างเหล่านั้นในองค์ประกอบและรูปร่างของระฆังในคลื่นเหล่านั้นได้เช่นกัน Isi กล่าว
”ความลับของธุรกิจทั้งหมดนี้คือรูปคลื่นซึ่งเป็นรูปแบบของการยืดและบีบนี้เข้ารหัสข้อมูลเกี่ยวกับแหล่ง
ที่มาซึ่งเป็นสิ่งที่ทําให้คลื่นความโน้มถ่วงนี้”และนักดาราศาสตร์ที่ศึกษาคลื่นปี 2017 ได้เรียนรู้มากมายเกี่ยวกับการชนกันของหลุมดําที่วางไข่ Isi กล่าวแต่การบันทึกเป็นลมและไม่ได้รายละเอียดมาก LIGO เครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงที่ดีที่สุดในโลกใช้เลเซอร์เพื่อวัดระยะห่างระหว่างกระจกที่จัดเรียงห่างกัน 2.5 ไมล์ (4 กิโลเมตร) ในรูปแบบ L ในรัฐวอชิงตัน (ราศีกันย์ซึ่งเป็นเครื่องตรวจจับที่คล้ายกันก็รับคลื่นในอิตาลีเช่นกัน) เมื่อคลื่นพัดผ่าน LIGO มันบิดเบี้ยวเวลาอวกาศเองและเปลี่ยนระยะทางนั้นเล็กน้อย แต่รายละเอียดของคลื่น graviational นั้นไม่รุนแรงพอที่เครื่องตรวจจับจะบันทึกได้ Isi กล่าว
”แต่มันเหมือนกับว่าเรากําลังฟังอยู่ไกลๆ” Isi
ในเวลานั้นคลื่นลูกนั้นให้ข้อมูลมากมาย หลุมดํามีพฤติกรรมตามที่คาดไว้ ไม่มีหลักฐานที่ชัดเจนว่ามันขาดขอบฟ้าของเหตุการณ์ (พื้นที่ที่เกินกว่าที่แสงไม่สามารถหลบหนีได้) และมันก็ไม่ได้เบี่ยงเบนไปจากทฤษฎีบทที่ไม่มีผมอย่างมาก Isi กล่าว
แต่นักวิจัยไม่สามารถแน่ใจได้มากนักในหลายประเด็นเหล่านั้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งทฤษฎีบทที่ไม่มีผม ส่วนที่ง่ายที่สุดในการศึกษารูปคลื่น Isi กล่าวว่าเกิดขึ้นหลังจากหลุมดําทั้งสองรวมกันเป็นหลุมดําขนาดใหญ่เพียงหลุมเดียว มันยังคงดังอยู่พักหนึ่งเหมือนระฆังที่กระแทกส่งพลังงานส่วนเกินลงสู่อวกาศเป็นคลื่นความโน้มถ่วง – สิ่งที่นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์เรียกว่ากระบวนการ “ringdown”
ในขณะนั้นนักวิจัยที่ดูข้อมูล LIGO พบเพียงรูปคลื่นเดียวในวงแหวน นักวิจัยคิดว่าจะใช้เวลาหลายสิบปีในการพัฒนาเครื่องมือที่มีความละเอียดอ่อนพอที่จะรับเสียงโอเวอร์โทนที่เงียบกว่าในวงแหวน แต่หนึ่งในเพื่อนร่วมงานของ Isi, Matt Giesler นักฟิสิกส์ที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียพบว่ามีช่วงเวลาสั้น ๆ สล็อตเว็บตรง แตกง่าย / เลื่อยไฟฟ้าไร้สาย
