黑洞辐射与粒子物理的罗塞塔石碑:物理学家找到理解霍金辐射新方法

物理学家找到了一种利用粒子数学研究长期存在的黑洞之谜的新方法。黑洞并非完全黑——它们发射被称为霍金辐射的微弱粒子雾,这是围绕黑洞的重大谜题之一。但霍金辐射太微弱,无法直接观察。 双重拷贝连接 几组物理学家找到了一种研究这种现象的新角度。他们利用一种数学联系——被称为双重拷贝——连接两种看似不同的物理学。 物理学的两个阵营 基础物理学理论分为两个截然不同的阵营。被称为标准模型的理论描述了亚原子粒子的物理学,而广义相对论描述了引力。双重拷贝在这两个看似分离的理论之间建立了数学联系,可以用作数学翻译工具,将计算从一种物理"语言"转换到另一种。 对霍金辐射的意义 直到现在,科学家还没有基于双重拷贝的霍金辐射标准模型类比。找到一个"对这些技术构成了重大进展"。因为霍金辐射连接了大和小——巨大的黑洞发射微小的粒子。这一发现表明,双重拷贝可以桥接两个尺度。 黑洞信息悖论 霍金辐射暗示了一个谜题:当黑洞喷出粒子时,它会收缩,最......阅读全文

我国学者在引力波黑洞铃宕的贝叶斯分析研究中取得进展

  在国家自然科学基金项目(批准号:123B2043)等资助下,北京大学邵立晶研究员团队在黑洞铃宕信号的贝叶斯分析上取得进展,并构建了可应用于实际引力波数据分析的“FIREFLY”开源算法。研究成果以“A practical Bayesian method for gravitational-wav

科学家发现甚高能伽马射线活动星系核

  高海拔宇宙线观测站“拉索”(LHAASO)国际合作组发现低光度活动星系核具有甚高能伽马光子辐射,并证实低光度活动星系核能够将粒子能量提高到太电子伏特甚至更高的水平。相关研究成果以Discovery of Very High Energy Gamma-Ray Emission from the L

LIGO将重大升级,继续领跑全球引力波探测

   当地时间2月15日,激光干涉仪引力波天文台(LIGO)科学合作组织宣布,接收到来自美国国家科学基金会、英国研究与创新机构和澳大利亚研究委员会共3500万美元的资金支持,将对其两个探测器进行重大升级。  LIGO曾于2015年首次在人类历史上聆听到时空的涟漪——引力波。升级后的LIGO将被命名为

上帝粒子确认还需至少一年-中国贡献超百分之一

        欧洲核子研究中心(CERN)北京时间7月4日下午宣布,CERN的Atlas(超环面仪器)实验和CMS(紧凑缪子线圈)实验都观测到新粒子,该粒子与科学界寻求已久的被称为“上帝粒子”的希格斯玻色子一致。   中国科学院高能物理研究所4日下午视频连线直播了公布实验结果的CERN

理论研究表明引力波源可能上演二重奏

  近日,北京大学研究员陈弦和中国科学院上海天文台研究员韩文标合作完成了一项理论研究,阐释了一类新的引力波源是如何形成和演化的。和此前已知的其他引力波源不同,他们新发现的波源能同时辐射低频和高频两种引力波,就像高、低两声部同时进行演奏,因此可能被空间(LISA、太极、天琴等)和地面引力波探测器(LI

打造捕捉引力波高能辐射的天网

  日前,中国科学院宣布启动了战略性先导科技专项“空间科学(二期)”。在本次宣布的项目中,将首先发射的卫星名叫“引力波暴高能电磁对应体全天监测器”(GECAM)。  这个项目针对近年来新出现的引力波研究重大机遇,采取了“短平快”的策略,成为空间先导专项实施以来首个机遇型项目。  抓机遇:宝贵机会不容

厦门大学团队用变换光学原理造出“人工黑洞”

黑洞是存在于宇宙空间中的一类大质量天体,因引力极大,所有进入其视界内的光和粒子都无法逃逸。受黑洞能够完美吸收视界内物质这一特性启发,研究人员一直希望能够设计一些“人工黑洞”结构,以实现能量收集的最大化。近日,来自厦门大学的陈焕阳教授和陈锦辉副教授研究团队,利用变换光学原理构造了一类可以完全抑制辐射损

国家天文台等模拟揭示黑洞与寄主星系共同演化

   中国科学院国家天文台“丝绸之路”项目组青年博士后李硕等人,利用国家天文台高性能GPU机群“老虎”系统,借助先进的GPU加速计算技术,在国际上首次实现了百万级粒子分辨率的星系中心反冲黑洞潮汐瓦解动力学数值模拟。在考虑潮汐瓦解作用的前提下,研究揭示了反冲黑洞与寄主星系共同演化的重要

中央广播电视总台发布-2025年度国内、国际十大科技新闻

中央广播电视总台12月24日发布2025年度国内、国际十大科技新闻。2025年度国内十大科技新闻是:1.我国建设三大世界级科技创新中心;2.国务院印发《关于深入实施“人工智能+”行动的意见》;3.天问二号成功发射,我国开启小行星探测与采样返回之旅;4.“人造太阳”核聚变装置创造“亿度千秒”纪录;5.

航天日将至-看这些中国“星”闪耀太空

52年前,中国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功,拉开了中国人探索宇宙奥秘、和平利用太空、造福人类的序幕。为了纪念这一壮举,我国将“中国航天日”定在了每年的4月24日。中国航天日从它诞生那一刻起就与卫星结下了不解之缘。7年前,中国科学院第一颗空间科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”号发

引力波探测将推进黑洞和宇宙学研究

  “此次美国科学家直接探测到引力波,一方面验证了爱因斯坦的广义相对论,另一方面也开启了人类认识宇宙的一个新窗口——引力波天文学。”2月14日,复旦大学物理系教授施郁在接受《中国科学报》记者采访时说。  2月11日,美国国家科学基金会召集加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO

科学家在南极发现中微子,或改变我们认识宇宙方式

图为艺术家绘制的星系中央概念图。此次“冰立方”观测站探测到的中微子也许就源自此处。  北京时间7月16日消息,据国外媒体报道,科学家在地球上发现了一个“幽灵般”的亚原子粒子,一个困扰了科学家半个多世纪的宇宙之谜也许总算能就此解开。  此次找到的高能中微子是该类型中首次被人类发现的粒子。科学家对其追根

国际第三轮引力波探测启动

自2017年以来,意大利比萨附近的“处女座”引力波探测器的灵敏度大约提高了一倍。图片来源:Cappello/Ropi  寻找引力波的新一轮工作又开始了——这一次将借助量子力学的奇妙之处。  在经历了19个月的关机并完成对激光、反射镜及其他部件的一系列升级后,4月1日,3个大型探测器——美国的两个激光

新研究阐释黑洞喷流刺破宇宙苍穹的奥秘

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519594.shtm3月23日,由中国科学院上海天文台研究员、现复旦大学物理系天文与天体物理中心教授袁峰带领的国际团队,以M87星系中心超大质量黑洞的喷流为研究对象,对目前主要的两种黑洞喷流模型的正确性进

想在空间探测引力波?中科院发起“太极计划”

   中新网北京2月16日电 中国科学院16日举行“空间引力波探测与研究”媒体见面会,记者从会上获悉,中国科学院从2008年开始发起“太极计划”。  一百年前,爱因斯坦在创立了广义相对论后不久就提出了引力波存在预言。百年来,世界各国的科学家为寻找和发现引力波付出了巨大的努力,建造了多种实验装置。20

黑洞自转增加电波辐射强度

超大黑洞周围吸积盘想象图。黑洞的自转形成强电波辐射源高速喷射流。日本国立天文台提供  日本国立天文台安德雷斯·舒尔茨领导的一个研究小组通过对多个超大质量黑洞研究发现,黑洞的自转可能有助于形成高速喷射流,而高速喷射流是远方宇宙传来的电波之源。  多数星系的中心存在超过太阳质量数百万倍的超大质量黑洞,由

日本科学家预言存在双重子态粒子ΩΩ

   日本理化学研究所24日发布公告称,该研究所与京都大学、大阪大学组成的联合研究小组利用超级计算机模拟,在理论上预言了一种新粒子——双重子态粒子ΩΩ的存在。这项研究成果可望阐明基本粒子夸克如何组合物质这一现代物理学的根本性问题。 世间所有物质全部由被称为夸克和轻子的基本粒子组成。夸克有上夸克、

研究揭示中子星并合引力波信号新特征

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2022/10/488486.shtm 近日,中国科学院紫金山天文台等国际合作研究团队利用双中子星并合过程中的引力波辐射特性研究核物质转变,取得了重要进展。研究成果以“Merger and Postmerger of

欧洲大型强子对撞机首次测试取得成功

9月10日,世界上体积最大的粒子对撞机——大型强子对撞机顺利完成第一项重要测试。10日,科学家将一个质子束导入17英里(27公里)长的隧道并让其运行整条隧道长度,测试取得成功。科学家认为,测试的成功为了解宇宙结构迈出了重要一步。 当地时间上午10点36分(北京时间16点36分),在经过一系列试运行

张双南:LIGO何时得诺贝尔奖

  科学界早有共识,首次直接探测到引力波应该能获得诺贝尔奖。但我倾向于认为,如果引力波探测的结果仅仅只是这个工作,要拿到诺奖恐怕不易!  原因在于,任何科学实验都需要验证——或者有其他的结果、方法去检验、验证双黑洞合并的引力波事件,或者LIGO能够发现新的、但是不同的引力波事件,这个工作才能顺理成章

除了黑洞,这些概念也让物理学家头疼

   爱因斯坦的广义相对论预测出了黑洞的存在,但即使到了现在,物理学家还在为黑洞这个概念感到头疼,因为关于它,有太多棘手的问题等待解决。然而黑洞并不是唯一能让物理学家感到头疼的概念,下面我们就再举几个类似的例子。   量子的多重性   现实似乎非常确定——你在这里,足球在那里,你把足球踢飞,

电磁波和引力波

也难怪很多人对LIGO探测到的引力波质疑,因为这次结果的确是太突然、太幸运了。并且,尽管爱因斯坦在1916年就预言了引力波,但他对自己的这个预言的态度也是反反复复颇为有趣的。爱 因斯坦本人直到1936年对此还尚未有一个确定的答案。他曾经在一篇论文中得出“引力波不存在”的结论!但因为该文中他的

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”

穿越时空:除了引力波,还有信念

   2月11日,加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员在华盛顿举行记者会宣布他们探测到引力波的存在。图为技术人员在关闭舱门抽制真空前检查光学部件。  13亿年前,两个恒星量级黑洞撞到了一起。  大约3倍于太阳质量的物质,在不到1秒的时间内,被转化为引力波。这在

霍金:“上帝粒子”极端情况下恐致时空崩溃

  据台湾“中央社”9月7日报道,全球知名物理及天文学家霍金(Stephen Hawking)警告,俗称“上帝粒子”的希格斯玻色子(Higgs Boson),在极端状况下确实有可能摧毁宇宙,该言论引发部分科学家的关注。  据《澳洲人报》报道,霍金认为,在极高的能量水平上,希格斯玻色子可能突然变得不稳

西蒙斯天文台将描绘“最美”大爆炸余晖

宇宙学家正准备将有史以来最敏锐的“目光”投向早期的宇宙。在智利北部阿塔卡马沙漠塔科山海拔5300米处,西蒙斯天文台将绘制宇宙微波背景(CMB)图——也被称为宇宙大爆炸的余辉。该天文台的灵敏度比之前的“金标准”——欧空局“普朗克”探测器高了10倍。据《自然》报道,这座耗资1.095亿美元的天文台将在几

紫金山天文台新成果,引力波居然有这种特质

  近日,中国科学院紫金山天文台等研究人员利用双中子星并合过程中的引力波辐射特性研究核物质转变,取得了重要进展。相关研究成果以Merger and Postmerger of Binary Neutron Stars with a Quark-Hadron Crossover Equation of

特殊引力波事件指向“第二代黑洞”存在

  据新一期《天体物理学快报》报道,LIGO-Virgo-KAGRA国际合作组织宣布,他们在去年10月和11月探测到两起极为特殊的、由黑洞并合产生的引力波事件,分别命名为GW241011和GW241110。参与并合的黑洞不仅展现了异常的自旋特征,还可能是人类首次观测到的“第二代黑洞”。这一发现为揭示

“量子龙卷风”推开黑洞研究之门

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519422.shtm 用于黑洞研究的实验装置。图片来源:美国科学促进会优瑞科网站英国科学家首次创造了一个新颖的实验平台,即“量子龙卷风”。它能模拟超流体氦中的黑洞,使研究人员能更详细地观察类似黑洞

“量子龙卷风”推开黑洞研究之门

用于黑洞研究的实验装置英国科学家首次创造了一个新颖的实验平台,即“量子龙卷风”。它能模拟超流体氦中的黑洞,使研究人员能更详细地观察类似黑洞的行为以及与周围环境的相互作用。通过对超流体氦表面微波动力学的观察,研究人员认为,这些“量子龙卷风”模拟了旋转黑洞附近的引力条件。这项研究20日发表在《自然》杂志