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第366章 天眼一号

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第366章天眼一号

原初引力波是指在宇宙大爆炸早期,早到宇宙刚刚诞生约10^-36秒到10^-32秒之间,这极为短暂的一段时间里,宇宙经历了一段极为快速的暴涨期。

在这个过程之中,宇宙整体以超过光速许多倍的速度暴涨——当然,这只是空间层面的暴涨而不是物质发生了超光速运动,所以与现有理论并不违背。

在这一阶段,宇宙超光速暴涨所释放的引力波便被称之为原初引力波。

原初引力波具备特殊的意义,通过某种复杂的机制,现有理论可以将原初引力波是否存在,与引力子是否存在视为同一个问题。

也即,无需直接观测引力子,只要能确认原初引力波真的存在的话,就可以确认引力子真的存在了。

那么现在,问题就变成了,如何确认原初引力波是否真的存在?

幸运的是,这个问题是可以通过观测来解决的,只不过较为困难。

现阶段的人类,已经在星系之中建造了间隔数千万公里的激光基地。

由此,人类便达成了将引力波探测器的臂长,升级到数百乃至于数千光年的地步。

这种环境,与需要极低背景辐射的中微子探测器又不相同。中微子探测器可以建造在极深的地下,屏蔽几乎一切外来辐射。但此刻这种探测设备,建造在地下的话,便连宇宙微波背景辐射都屏蔽了,那还探测个什么啊。

韩阳找到了理论上具备探测原初引力波的方法。

没有办法,在过去数百年时间里,他们已经习惯了学习现有知识,然后在现有知识基础上做微创新和应用化研究的环境。现在要自己亲自去探索未知领域——没办法,实在是没有这个思维和意识啊。

韩阳知道,真正具备这种科学思维和意识的科研人才,只有从下一代人之中慢慢培养出来了。

这涉及到大量的理论计算。

人们必须首先确认究竟需要什么样的参数,才具备探测到这种影响的可能性,然后再去研究该如何实现这种参数,该使用哪种材料与结构,等等等等。

通常来说,普通文明不会具备这种机会。因为内外部的环境都不允许。

但,就算这极为困难,它也毕竟是具备实现可能性的,而不是如同其余几种手段,譬如直接观测引力子、通过引力波探测器观测原初引力波等,根本不具备实现的可能性。

在完成了对于从云光文明之中购买的所有科学数据的消化吸收之后,韩阳确认,此刻的自己已经具备了理论上制造出精度足够高的观测设备的可能性。

如此便确认了性能下限。

但被早期人类探测到的引力波,能量极高,频率极高,波长极短,通常都是一些黑洞合并、黑洞吞噬中子星、中子星碰撞一类激烈的物理过程。

当然,仅仅只是理论上而已。将理论化作实际,真正将这种探测设备造出来,仍旧是极为困难的事情。

这同样是一件极为困难的事情。毕竟,就算这种影响确实存在,这种影响也必然极为微小。要探测到它,就必须具备灵敏度高到几乎不可思议的探测设备与手段。

人类科学界仅能做一些辅助性的工作,这一项工作的关键核心,便落在了韩阳的身上。

简单计算的话,这颗合并后的大黑洞,质量应为合并之前两颗小黑洞的质量之和,也即65倍太阳质量。

而,波长已经短到仅有1200公里的引力波就已经如此难以探测,那么,原初引力波这种波长与整個可观测宇宙等价,也即约960亿光年的引力波,又该如何观测?

因为原初引力波的波长太长了,频率太低了。它的波长甚至长到与可观测宇宙等价的地步,也即,波长高达数百亿光年。

浩瀚宇宙,万千星辰映照之下,这台巨型探测器的一面如同光滑的镜子一般,完全映照出了宇宙的模样。

结合已有科学数据,也即,我虽然暂时不知道什么样的探测标准能察觉出这种影响,但我已经知道哪些探测标准无法察觉到这种影响。

在距离太阳系约13亿光年的地方,一颗质量为36倍太阳质量的黑洞,和一颗约为太阳29倍质量的黑洞,疯狂的相互围绕着旋转,并最终合并成为了一颗大黑洞。

必须要其余类型的辐射尽可能地低,却又不能影响宇宙微波背景辐射才行。

当然,在这之前,韩阳得自己先确认这台探测器需要达到什么样的标准。

它是一种充满了整个可观测宇宙的电磁辐射,温度约为2.725开氏度。

脉冲星是中子星的一种。它具备极为强烈的辐射,且自转极为稳定。

原因很简单,恒星是宇宙之中数量最多、最为广泛的强辐射源。

在全力以赴的计算和验证之下,一系列极为珍贵的科学数据产出,终于让韩阳脑海之中慢慢形成了这台探测器的基本概念,初步搞清楚了它该如何建造,以及要达到什么样的性能指标。

当初用于探测此次引力波辐射事件的ligo探测器,因为此次引力波而观测到了不足一颗质子直径万分之一的长度变化,由此确认了此次引力波的存在。

对于引力波探测器来说,可以简单认为,探测器的臂长越长,探测精度越高。

高速旋转的脉冲星所发射出的电磁波,会像是灯塔的灯光一般,以固定的频率扫过地球。

但……很遗憾,就算探测精度提升了如此之多,面对原初引力波这种波长达到了可观测宇宙直径量级的怪物,都无能为力。

但最终合并之后的结果,却是仅有约62倍太阳质量。

那里,距离最近的一颗恒星都在5光年之外。且周边恒星都是辐射功率较低的红矮星和黄矮星,不存在蓝巨星之类的超大质量星体。

引力波的传递速度为光速,由此可得此次引力波辐射的波长约为1200公里。

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