首张黑洞图像,没有回答三大问题

4月10日,整个物理学界陷入一场集体狂欢中——位于全球各地的“事件视界望远镜”(EHT)拍摄的首张黑洞特写照片终于面世,这张照片是黑洞存在的直接证据,拉开了黑洞天文学新时代的序幕。 尽管如此,据美国趣味科学网站10日报道,英国埃默里大学黑洞研究专家艾琳·邦宁说,黑洞的故事远没有结束,狂欢之后,我们应该明白,有几个与黑洞有关的重要问题仍悬而未决。 左图 钱德拉X射线望远镜与事件视界望远镜同时拍摄的照片,显示了M87星系中心黑洞的“相对论性喷流”。 右图 事件视界望远镜拍摄的M87星系中心黑洞图像。 图片来源:美国趣味科学网站 黑洞巨大的热、快物质喷流如何产生? 中国科学院国家天文台研究员陆由俊对科技日报记者介绍说:“所有超大质量黑洞都能吞噬附近物质,吸收穿过黑洞事件视界的物质,并以接近光速的速度将其余物质喷射到太空中,天体物理学家称之为‘相对论性喷流’。” 比如,此次事件视界望远镜的拍照“模特”M8......阅读全文

国际团队开发的黑洞喷流计算机模型结果支持广义相对论

  英国伦敦大学学院(UCL)发布消息称,中英美国际团队开发的M87黑洞喷流的计算机模型计算结果与天文学家观测结果相匹配,为广义相对论提供了新的支持。  M87超大质量黑洞位于距离地球5500万光年的梅西耶87星系中,质量相当于65亿个太阳。这是第一个存在图像的黑洞,由2019年事件视界望远镜国际研

国际团队开发的黑洞喷流计算机模型结果支持广义相对论

  英国伦敦大学学院(UCL)发布消息称,中英美国际团队开发的M87黑洞喷流的计算机模型计算结果与天文学家观测结果相匹配,为广义相对论提供了新的支持。  M87超大质量黑洞位于距离地球5500万光年的梅西耶87星系中,质量相当于65亿个太阳。这是第一个存在图像的黑洞,由2019年事件视界望远镜国际研

广义相对论通过迄今最严苛测试

  历时16年,广义相对论通过迄今最严苛测试!一个国际科研团队在最新一期《物理评论X》杂志上撰文指出,他们分析了2003年至2019年间遍布世界多处的7台不同射电望远镜对双脉冲星系统的观测结果,证明了广义相对论的正确性,同时也将验证精度推上新台阶。  1916年,阿尔伯特·爱因斯坦发表广义相对论,彻

广义相对论三函数首次同时重建

包括英国朴茨茅斯大学科学家在内的一个国际团队,现在已能在外太空测试爱因斯坦的引力理论。他们通过检查来自太空和地面望远镜的新数据来做到这一点,这些望远镜精确测量了宇宙膨胀以及遥远星系的形状和分布。该研究发表在《自然·天文学》上,探讨了修改广义相对论是否有助于解决宇宙学标准模型面临的一些开放性问题。

中子星为广义相对论提供新证据

  德国马克斯·普朗克射电天文学研究所25日晚间发表声明说,它领衔的国际研究团队通过对宇宙中一颗中子星及其伴星的观测,验证了爱因斯坦广义相对论的内容。   这项研究以中子星PSR J0348+0432及与之相伴的白矮星为对象,通过观测双星轨道周期的变化验证广义相对论。这颗中子星与其伴星相距83

广义相对论有了迄今最高精度测量

美国天体物理联合实验室(JILA)的物理学家对爱因斯坦广义相对论的时间膨胀效应进行了有史以来最小尺度的测量,结果表明,两个相隔仅一毫米的微小原子钟,确实以不同的速度运转。16日发表在《自然》杂志上的论文描述了这一实验,并提出了如何使原子钟比当今最好的设计精确50倍的方法,或为揭示相对论和引力如何与量

欧洲金属球卫星将检验爱因斯坦广义相对论

“激光相对论卫星”(LARES)正在位于南美洲法属圭亚那的库鲁航天中心做发射升空前的最后准备工作   北京时间2月15日消息,据美国国家地理网站报道,2月13日,欧洲织女星火箭首次发射成功。其上面搭载了一颗旨在验证爱因斯坦广义相对论的低成本探测卫星,尽管其耗资很少,但据称其探测精度

《科学》刊发专刊纪念广义相对论发表100周年

   爱因斯坦的《广义相对论》论文发表于1915年12月2日,今年将迎来论文发表100周年。为了纪念这一伟大理论的诞生,3月6日出版的《科学》杂志刊发一期专刊——《广义相对论》。  纪念专刊包括导言、新闻报道及述评共8篇文章。  专刊详细内容请见:General Relativity

南开大学本科生在黑洞研究中取得重要进展

  近日,南开大学物理科学学院2020级伯苓班本科生胡瀚文,在团队指导下,基于超越广义相对论的理论框架,提出了一个演化黑洞模型,首次将正规黑洞融入奇异黑洞的演化终态,以全新的视角解释了正规黑洞并研究了相关的量子效应,为解决正规黑洞热力学中熵-视界面积定律的疑难提供了可行性。  该项研究成果以“A r

本科生大智慧!南开大学学生提出演化黑洞模型

  近日,南开大学物理科学学院2020级伯苓班本科生胡瀚文,在团队指导下,基于超越广义相对论的理论框架,提出了一个演化黑洞模型,首次将正规黑洞融入奇异黑洞的演化终态,以全新的视角解释了正规黑洞并研究了相关的量子效应,为解决正规黑洞热力学中熵-视界面积定律的疑难提供了可行性。  该项研究成果以“A r

引力波数据暗示防火墙或其他奇异物理学迹象

  它被欢呼为极大地肯定了爱因斯坦的广义相对论,但具有讽刺意味的是,今年年初发现引力波可能预兆着该理论在黑洞边缘被瓦解的首个证据。物理学家已经分析了来自激光干涉引力波天文台(LIGO)公开发布的数据,并宣称已经发现了这些引力波的“回声”,但其似乎与广义相对论的预测相矛盾。  不过,这些回声仍可能与更

黑洞数学家获英国杰出年轻科学家奖

  英国第二届布拉瓦尼克(Blavatnik)奖近日授予了帝国理工大学黑洞数学家古斯塔夫·霍尔泽格尔教授,以表彰其在黑洞研究领域的突出贡献,特别是他对利用广义相对论探究宇宙问题的推进。  霍尔泽格尔在过去的研究中,曾对爱因斯坦广义相对论的相关物理问题,给出了严格的数学证明。尤其是他致力于研究大质量黑

“引力探测器B”证实广义相对论两项关键预测

  美国航天局5月4日发布消息称,该局2004年发射的“引力探测器B”卫星已经证实了爱因斯坦广义相对论的两项关键预测。   广义相对论认为,引力是因质量的存在而引起的时空弯曲,引力场的存在会改变时空几何学规则,时间和空间是不可分割的四维整体。这一理论有两项重要预测,即时间和

科学家建立超越广义相对论的引力量子场论

  近日,中科院院士、中科院卡弗里理论物理研究所研究员吴岳良,打破爱因斯坦广义相对论中关于广义坐标变换不变假设的局限,不再从推广狭义相对论和坐标时空几何的途径来构建量子引力理论,而是基于量子场论和对称原理,建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论。相关成果发表于《物理评论》。  研究表明,在四维引力

最新数据使引力作用与广义相对论获更大尺度验证

一个国际天文团队利用暗能量光谱仪(DESI)的最新数据,成功追溯了宇宙结构在过去110亿年间的成长历程。这项研究标志着对宇宙大尺度上引力作用及广义相对论的最精准测试,其成果计划在2025年1月举行的美国天文学会会议上公布。DESI在对天空进行观测。图为2023年双子座流星雨期间。图片来源:基特峰国家

英科学家称找到方法解开黑洞完全演化所需时间

存在于一个星系核心的超大质量黑洞。(图片来源:NASA)   北京时间2月5日消息,据美国太空网报道,黑洞演化的终点或许是成为一种让人费解的,时间呈现停滞的时空状态。现在,一项最新的研究提出了一种新方法,可以了解某个黑洞离到达演化的终点还有多远。   黑洞是宇宙中最神秘的天体之一。简单地说,

事件视界望远镜公布M87黑洞新照片

  事件视界望远镜(EHT)国际合作组织发布了2018年4月拍摄的位于椭圆星系梅西耶87中心的超大质量黑洞(M87*)的新照片。本次拍摄所使用的望远镜阵列的性能,由于格陵兰望远镜的参加以及数据记录带宽的增加而得到提升。这是继2017年拍摄首张黑洞照片后,对M87*的又一次独立成像。新发布的黑洞照片与

科学家发现理解黑洞的新路径

  物理学家发现了一种新方法,通过绘制黑洞的详细结构图,重新定义了黑洞的概念,新的见解可能会让人们更深入地理解理论物理中的黑洞微观结构。相关研究成果近日发表于《高能物理杂志》。  该研究详细介绍了名为“超迷宫”的新理论结构,这些结构为理论物理学领域提供了关于黑洞的更普遍的图景。基于弦理论的“超迷宫”

美欧拟用飞船发射激光验证爱因斯坦相对论

爱因斯坦在其提出的著名广义相对论中预言了引力波的存在        在不久的将来,3艘相隔300万英里(约合483万公里)飞行的飞船将彼此发射激光束穿过空无的太空,用于验证爱因斯坦提出的广义相对论是否正确。物理学家希望这项雄心勃勃的任务能够帮助他们验证引力波的存在。爱因斯坦在其提出的著名广义相

科学家测出大质量黑洞旋转速度

  美国航天局和欧洲航天局27日宣布,根据美国“核星”太空望远镜及欧航局XXM牛顿望远镜的观测数据,科学家首次准确测量出一个大质量黑洞的旋转速度,这有助于了解有关超大质量黑洞成长和进化的谜团。   这一黑洞的质量约为太阳的200万倍,位于天炉座螺旋星系“NGC 1365”内,距地球约5600万

银河系中心黑洞质量有了最精确测量

  位于智利的欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜干涉仪(VLTI)日前获得了迄今为止银河系中心超大质量黑洞周围区域最深、最清晰的图像。新图像的放大倍数是之前的20倍,还帮助天文学家在黑洞附近找到一颗前所未见的恒星——S300。通过跟踪这颗恒星的轨道,该团队对黑洞的质量进行了有史以来最精确的测量。

科学家建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论

  一百年前,爱因斯坦通过推广狭义相对论而创立了广义相对论,建立起引力与时空几何的内在联系,成为二十世纪理论物理划时代的进展。另一方面,狭义相对论与量子力学作为二十世纪理论物理具有变革性的进展,它们的成功统一建立了相对论量子场论。量子场论作为描述微观世界的基本理论,成功地应用于电磁力、弱作用力和强作

果壳里的霍金

  “在伽利略逝世300年后诞生,在牛顿310年后接任卢卡西教授,上天似乎以数字来注定了霍金的成功。”剑桥大学副校长Alec Broers爵士在祝霍老60岁生日时如是说。   关于霍老的物理学功绩,合作者George Ellis概括如下:  1)广义相对论在宇宙学的应用:爱因斯坦场方程解的数学性质,

两位LIGO科学家谈引力波的发现

  引力波的发现有何重大意义?激光干涉引力波天文台(LIGO)科学合作组织核心成员、加州理工学院陈雁北教授在接受科技日报记者专访时指出:“1.广义相对论以时空几何来描述引力,而引力波的发现,代表了人类直接探测到了时空几何的动态扭曲。2.作为恒星演化的末态,黑洞是天文学中的一种重要物体。引力波让我们详

科研人员探测到迄今最大质量的黑洞合并事件

  一个国际合作团队日前宣布,他们借助美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)探测到迄今最大质量的黑洞碰撞合并事件,该发现对理解宇宙中黑洞的成长方式具有重要意义。  LIGO-Virgo-KAGRA合作组日前在英国格拉斯哥举行的国际广义相对论和引力会议暨爱德华多·阿马尔迪引力波会议(GR-Amaldi

科学家提出探测旋转黑洞新方法

测定黑洞附近光线变化的途径是关键  一些科学家认为,由旋转黑洞造成的时空扭曲在地球上是无法探测的。据《自然》杂志网站2月13日报道,一个天文学者和物理学家组成的国际研究小组发现,旋转黑洞会在经过其附近的电波上留下印记,可被当今最灵敏的射电望远镜探测到,从而能更多了解有关星系进化的情况,并对

2020年诺贝尔物理学奖揭晓,第四位女性得主诞生

  2020年10月6日,瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松宣布,将2020年诺贝尔物理学奖一半授予罗杰·彭罗斯(Roger Penrose),“因为发现黑洞的形成是对广义相对论的有力预测”。另外一半授予莱因哈德·根泽尔(Reinhard Genzel)和安德里亚·格兹(Andrea Ghez),因为

美欧“丽莎”计划欲觅引力波芳踪

  为验证爱因斯坦广义相对论中关于引力波的预言是否正确,美欧航天部门将合作研制3个航天器,这些航天器发射后将绕太阳公转,在相距300万千米的距离上相互发射激光束,以在茫茫宇宙中搜寻低频引力波的“倩影”。   这是美国宇航局与欧洲航天局的一项“大手笔”合作。他们正在共同研发的航天器将在太空中同一轨

引力量子场论可打破局限统一广义相对论与量子力学

  有没有一种理论可以统一广义相对论和量子力学?有没有一种理论可以统一描述引力、电磁力、弱力、强力四种基本作用力?25日,中国科学院院士、中国科学院大学副校长吴岳良在中科院理论物理所举行的前沿科学论坛上,提出引力量子场论。该理论打破以弯曲时空几何为基础的广义相对论的局限,将广义相对论与量子力学统一起

霍金子女声明:深感悲痛-父亲的影响将持续多年

  3月14日电 据外媒报道,英国著名物理学奖史蒂芬·霍金去世,享年76岁。  霍金21岁时患上肌肉萎缩性侧索硬化症,全身瘫痪,不能言语,手部只有三根手指可以活动。  报道称,霍金家庭的发言人向媒体公布了这一消息。霍金的子女露西、罗伯特和蒂姆在一份声明中说:“我们亲爱的父亲今天去世了,我们深感悲痛”