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
新量子技术可将黑洞看得更清楚
据澳大利亚麦考瑞大学和新加坡国立大学研究人员近日发布在预印本平台arxiv.org上的研究论文,一种被称为受激拉曼绝热通道(STIRAP)的新量子技术可以增强光学甚长基线干涉测量(VLBI)。这项技术允许量子信息无损耗地传输,使VLBI探测到以前无法看到的波长。一旦与下一代仪器集成,这项技术可对黑洞
有望听见核物质相变的“声音”
近期,一支国际联合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。10月26日,相关研究成果发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上,并被美国物理学会《物理》杂志作为亮点报道。中国科学院紫金山天文台(以下简称紫金山天文台)博士研究生黄永
科学家们建造了“婴儿”虫洞
在科幻小说中,想想《星际穿越》和《星际迷航》等电影和电视,宇宙中的虫洞是太空和时间的门户,让航天器轻松穿越难以想象的距离。要是这么简单就好了。科学家们长期以来一直在对虫洞进行更深入的了解,现在看来正在取得进展。研究人员周三宣布,他们在一台量子计算机中制造了两个极小的模拟黑洞——这些密度极高的天体,引
量子卫星:科学与实用的双重“呼唤”
2011年,中国科学院论证并启动了空间科学先导专项。2011年底,量子科学实验卫星项目正式立项。铸剑五载,如今,全球首颗量子科学实验卫星已经成功发射。工程总体与六大系统 根据量子科学实验卫星的特点和实际需求,项目设置了工程总体和六大系统。 工程总体负责制定工程研制计划,编制工程顶层文件
我国科学家使用新方法发现证据确凿的双黑洞
记者从中科院国家天文台获悉:近日,由中科院国家天文台研究人员陆由俊、闫昌硕和美国俄克拉荷马大学戴新宇、北京大学于清娟组成的研究团队发现在距离地球最近的类星体Markarian 231中隐藏着超大质量双黑洞。此番首次用连续谱的特征方法发现的证据确凿的双黑洞,为人类在宇宙中发现和确认更多双黑洞系统指
黑洞双星X射线光变起源研究获进展
银河系内多数黑洞和中子星双星是高能暂现源,在偶尔发生的吸积爆发过程中,黑洞和中子星通过吸积伴星物质,在致密天体附近释放引力能并产生X射线辐射。因此,X射线辐射携带了黑洞和中子星及其附近强引力场等关键信息,而X射线光变成为探测致密天体性质、强引力场及强磁场物理的重要观测手段。在傅里叶功率谱上,黑洞和中
欧洲建爱因斯坦望远镜观看黑洞
据英国《每日电讯报》4月18日(北京时间)报道,为在探测引力波这场竞赛中拔得头筹,欧洲万有引力天文台(EGO)正在建设全新的爱因斯坦望远镜,有望让科学家首次直接看到黑洞,并管窥宇宙诞生时的情景。 阿尔伯特·爱因斯坦在《广义相对论》中首次提出引力波的概念。他认为万有引力是一种
银河系近邻星系核心发现超大质量黑洞
似曾相识:旋涡星系NGC 253的核心可能同样存在一个超大质量黑洞,类似银河系中的“人马座A”。 深入核心:天文学家们现在认为宇宙中绝大部分星系的核心都存在着超大质量黑洞。 北京时间3月31日消息,据英国《每日邮报》报道,天文学家发现一个银河系附近的近邻星系核心部位同样存在一个超大
电磁波和引力波(一)
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!但因为该文中他的计算有一个
科技日报:从希格斯粒子看错误的价值
“上帝粒子”也许是七月上旬最火热的词。近日欧洲核子研究中心宣布发现与希格斯玻色子性质高度吻合的粒子后,科学家们为之狂喜,公众热烈地参与到相关讨论中。但也许是新发现的意义过于重大,也许是不久前中微子超光速实验“乌龙”事件让人心有余悸,面对粒子物理学家严谨的表述,仍有人忍不住担忧,这次我们会再犯错吗
科学家首次发现双黑洞并合或在第三致密天体附近发生
中国科学院上海天文台研究员韩文标团队首次发现双黑洞并合事件可能发生在第三个致密天体附近,为揭开双黑洞的形成之谜提供了全新线索。相关研究近日发表于《天体物理杂志快报》。自2015年人类首次探测到引力波以来,LIGO-Virgo-KAGRA合作组织已探测了超过100 次引力波事件,其中绝大多数来自双黑洞
霍金对上帝粒子的发现表示失望-称少了很多乐趣
霍金对上帝粒子的发现表示失望。[资料图片] 据英国《每日邮报》11月12日报道,英国著名物理学家史蒂芬·霍金近日表示对上帝粒子的发现感到失望,称这让物理研究少了很多乐趣。 英国物理学家彼得希格斯于1964年发表了一篇学术文章,提出希格斯玻色子(即通常所说的上帝粒子)的存在及相应理论。20
人类首次发现银河系外行星
据物理学家组织网2月3日报道,美国科学家借助微引力透镜现象——也是现有行星探测方法中能发现距地球相对遥远地方天体的方法,并对其进行创新,首次发现了银河系外RX J1131-1231星系的一群行星,并确定这些行星的质量介于月球和木星之间。研究人员表示,最新研究将开启新的太空探索领域。 现有的行星
物理学家称希格斯粒子和引力的相互作用“救”了宇宙
宇宙大爆炸之后到底发生了什么,为何它能存在下去,我们是否需要新的物理学理论对此进行解释?欧洲物理学家的新研究或许可以给上述问题一个简单的答案:无需新理论,希格斯粒子和引力的相互作用“救”了宇宙。相关论文发表在《物理评论快报》上。 2012年被欧核中心发现的希格斯玻色子被认为能够赋予一切粒子质量
《自然》:量子计算机首次模拟全息虫洞
中新网北京12月1日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇量子物理学论文,首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这一演示使用的是谷歌(Google)的悬铃木(Sycamore)处理器,标志着距离在实验室研究量子引力的可能性又进了一步。 该论文介绍,广义相对论描
霍金长眠英国荣誉宝塔尖-生前录音将向宇宙广播
新华社伦敦6月15日电(记者顾震球 金晶)已故英国著名物理学家斯蒂芬·霍金的骨灰15日被安放在伦敦威斯敏斯特教堂内的“科学家之角”,与科学界传奇牛顿和达尔文毗邻安息。 威斯敏斯特教堂是英国多个领域内伟大人物的安葬之地,被称为“荣誉宝塔尖”。当天,霍金的家人、朋友以及诺贝尔奖得主、影视明星等
解读宇宙微波背景辐射B模偏振-暴涨产生原初引力波
利用一台设在南极,名为“宇宙河外偏振背景成像”(BICEP)的望远镜,美国科学家捕捉到引力波在宇宙最初图景中产生的涟漪。北京时间3月18 日凌晨零点,哈佛大学史密森天体物理学中心宣布,在宇宙微波背景辐射中观测到B模式偏振。这一发现的意义是什么?它能如何揭示宇宙诞生之谜? 宇宙暴涨理论与
科学家研发微型粒子加速器-体积仅相当鞋盒大小
借助激光和“芯片上的加速器”设计理念,科学家将能在鞋盒大小的区域进行实验,用于探索平行宇宙和搜寻“上帝粒子”。图中是三个“芯片上的加速器”。 斯坦福研究小组将找到最佳方法干扰芯片中的激光功率,产生电子并引导其运动,将电子束直径缩小1000倍。SLAC国家加速器实验室及其它两个国家实验室将致力于
霍金长眠英国荣誉宝塔尖-生前录音将向宇宙广播
已故英国著名物理学家斯蒂芬·霍金的骨灰15日被安放在伦敦威斯敏斯特教堂内的“科学家之角”,与科学界传奇牛顿和达尔文毗邻安息。 威斯敏斯特教堂是英国多个领域内伟大人物的安葬之地,被称为“荣誉宝塔尖”。当天,霍金的家人、朋友以及诺贝尔奖得主、影视明星等受邀嘉宾参加了在教堂内举行的悼念活动。承继着霍
中外团队首次发现引力子激发
该校物理学院杜灵杰教授领衔的国际团队利用极端条件下的偏振光散射技术,在砷化镓量子阱中对分数量子霍尔效应的集体激发进行了测量,在世界上首次观察到引力子激发,即引力子在凝聚态物质中的新奇准粒子。相关研究发表于3月28日的国际学术期刊《自然》。引力子的研究,一直是物理学研究的终极问题之一。近年来,有理论物
学术之外的霍金:喜欢美女的老顽童-英特尔的活广告
刚刚去世的霍金教授无疑是我们这个时代最广为人知和最声名显赫的物理学家之一。他的主要研究领域是宇宙论和黑洞,证明了广义相对论的奇性定理和黑洞面积定理,提出了黑洞蒸发理论和无边界的霍金宇宙理论。 在学术之外的霍金是一个怎样的人,他又渡过了怎样的一生? 生于牛津逝于剑桥 霍金出生于牛津,逝世于剑
宇宙弦理论或许能在实验室验证
自弦理论提出25年来,虽已成为“终极理论”中最热门的候选,但一直无法得到验证。据美国物理学家组织网9月1日报道,英国伦敦帝国学院的一个科研小组提出了一种数学模型,用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位的行为,然后通过在实验室检验量子位,以此来验证弦理论学说是否正确。研究论文发表在9
PRL:宇宙弦理论或许能在实验室验证
自弦理论提出25年来,虽已成为“终极理论”中最热门的候选,但一直无法得到验证。据美国物理学家组织网9月1日报道,英国伦敦帝国学院的一个科研小组提出了一种数学模型,用弦理论来预测“量子纠缠”系统中量子位的行为,然后通过在实验室检验量子位,以此来验证弦理论学说是否正确。研究论文发表在9月2
研究发现双黑洞附近第三致密天体存在迹象
近日,中国科学院上海天文台研究员韩文标带领的科研团队在引力波天文学领域取得进展,首次发现双黑洞并合事件可能发生在第三个致密天体附近。这一成果为揭开双黑洞的形成之谜提供了新线索。2015年人类首次探测到引力波以来,LIGO-Virgo-KAGRA合作组织已探测到超过100次引力波事件,其中多数来自双黑
研究发现辐射主导磁重联中的自旋凝聚等离子体
磁重联是等离子体中磁能快速释放和粒子加热加速的关键过程,广泛存在于太阳耀斑、地球磁尾、黑洞喷流、伽马暴乃至聚变装置等多种等离子体环境中。当磁场强度达到极端水平时,电子在重联过程中将进入辐射主导区域,此时辐射阻尼、光子辐射及粒子自旋动力学等因素成为重要机制。然而,在这类极端磁重联环境中,等离子体将如何
辐射巡测仪相关内容
辐射 物理学上的辐射指的是能量以波或是次原子粒子移动的型态,在真空或介质中传送。包含: 电磁波:微波、可见光、X射线、γ射线(γ) 粒子辐射:α射线(α)、β射线(β)、中子辐射 声辐射:超声波、声波、地震波 引力波 辐射之能量会从辐射源往外向所有方向直线放射。一般依其能量的高低及电
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
《物理世界》评出2016年十大突破
世界顶级科学杂志《物理世界》12日公布了评选出的2016年度物理学领域十大突破。激光干涉引力波天文台(LIGO)科学家团队因“革命性地首次直接探测到引力波”而获得年度突破大奖。 今年2月11日,LIGO科学家团队向全世界正式宣布,人类首次直接探测到了引力波。该引力波由13亿光年之外的两个黑洞合
《物理世界》评出2016年十大突破
世界顶级科学杂志《物理世界》12日公布了评选出的2016年度物理学领域十大突破。激光干涉引力波天文台(LIGO)科学家团队因“革命性地首次直接探测到引力波”而获得年度突破大奖。 今年2月11日,LIGO科学家团队向全世界正式宣布,人类首次直接探测到了引力波。该引力波由13亿光年之外的两个黑洞合
通向黑洞物理学的大门打开!
天文学家在银河系中央捕捉到将恒星释放的光线拉长的巨大黑洞。这是他们追踪该恒星近30年后发现的。根据爱因斯坦的广义相对论,光线在强引力场作用下会出现拉伸现象,波长变长,向红波方向偏移,这被称为引力红移效应。但时至今日,它从未在黑洞附近被探测到。图片源自:ESO/M.Kornmesser “这是朝