再谈引力波的本质
2017年10月14日我在新浪网“科学探索栏目”中读了美欧机构:将发布“此前从未观测到的”引力波新发现。文中叙述引力波——引力波由黑洞等天体在碰撞过程中产生,可把它想象成石头丢进水里产生的波纹。其实,把引力波比喻成水中的波纹是不恰当的,引力波是辐射形成的,现在所说的引力波是影响本来相对稳定的辐射网的一种现象,其本质是辐射量子纠缠发生变化的结果。我在本栏目发表的《引力波的本质》指出,引力波的本质就是辐射。
这里我再进一步论述一下引力波的本质,引力波现象就是弯曲的辐射发生变化体现。由于辐射源(天体)的自转,辐射都是弯曲的,弯曲的辐射相互交叉、纠缠组成一个巨大的辐射网,天体的运动就是这张巨大的辐射网作用的结果,这张网是凹凸不平的,也可以理解为时空的弯曲。通常情况下,存在于这张巨大的网的各种天体(当然也包括黑洞等天体)平稳正常的运行,这张巨大的网“很平静”,我们感觉不到它的变化。其实,这种情况下我们也存在于引力波中,只是我们不能感觉、观察到它的存在,此时我们不识庐山真面目,只缘身在此山中。即引力波之所以难发现,是因为一般情况下我们存在于相对平稳引力波中,观察不到它的变化,只有当巨大的天体(如黑洞)发生异常运动(例如碰撞、爆炸、合并等)时,黑洞(或其他天体)的辐射强度、范围瞬间增大,重新扰动原来平静、巨大的辐射网,这张巨大的辐射网“异常”的动起来,打破了原来“平静”的状态,才使我们得以观察到“引力波”——这张巨大的辐射网的“波动”。
其实,尽管如此,一般来说,我们也观察不到两个黑洞(或其他天体)碰撞后直接的辐射,观察到的也只能是宇宙之间引力波网的异常变化,如:引力透镜的形成、声音等现象,从而证明引力波的存在,就好像我们坐在平稳运行的火车上,感觉火车的运动不明显甚至感觉不到,只有火车异常运动才能明显感觉到火车的运动。由于引力波运动的速度是光速,所以引力波源(如相互碰撞合并的天体)必须和观察点存在相当的距离,否则难以观察到引力波网弯曲等现象的变化。其实,引力波就是弯曲的辐射的凸显——凸显的辐射带来的视觉、听觉不一样的“感觉”。引力波现象再次证明了我之前的猜想,天体的辐射不是无穷远,任何天体都有它的辐射范围,并且天体自转的角速度越大,天体的辐射范围越小。天体的辐射范围就是它的引力范围,所以说,任何天体都有它的引力范围,天体的作用范围应该是光速与该天体角速度的比。黑洞的作用范围较小,任何两个天体之间有引力作用,那么这两个天体的辐射一定存在交集,否则这两个天体不会有引力作用,整个宇宙就是一个辐射或称引力波连接(通过相互吸引)的环环相扣共同体。