黑洞碰撞引力波再度現身是怎麼回事 黑洞引力波是怎麼產生的

一提到黑洞，想必大家都毛骨悚然。近日，有科學家團隊探測到了兩個黑洞碰撞產生的引力波訊號，之後在2017年又宣佈首次探測到兩個中子星併合產生的引力波訊號。據瞭解，引力波是愛因斯坦在1916年根據廣義相對論所預言的一種神祕現象。

黑洞

發現引力波是意義非凡的，這不僅又一次驗證了愛因斯坦的廣義相對論，還可能開啟人類引力波天文學的新時代。引力波是發現了，但還有一個基本的問題等待解答——產生引力波的兩個黑洞是如何發生碰撞與合併的呢?

兩個黑洞要發生碰撞與合併，顯然它們之間的距離要非常近。據估計，這個距離或許只有五分之一個天文單位(地球到太陽的平均距離)。要明白，這些黑洞的前身是大質量恆星，它們最終演化成兩個黑洞併合二為一必然是一個匪夷所思的過程。

2015年，LIGO團隊宣佈他們首次探測到了兩個黑洞碰撞產生的引力波訊號，之後在2017年又宣佈首次探測到兩個中子星併合產生的引力波訊號。這一次，在北京時間8月15日，LIGO團隊宣佈再次探測到一組引力波訊號，並認為這次可能是由黑洞和中子星之間的碰撞產生的。

廣義相對論預言了時空的漣漪——引力波的存在，但如果量子理論是正確的，那麼引力波也應當表現出波粒二象性。到目前為止，科學家對於引力波的探測都只侷限在其“波”的特性，組成引力波的粒子——引力子真實存在嗎?我們要如何探測探測引力波的“粒子”特性呢?

2016年2月，LIGO發表了一項宣告，徹底改變了人們對宇宙的影象：在10多億光年之外，兩顆質量分別為36和29個太陽質量的巨大黑洞相互旋進併合。這次併合事件的結果是產生了一個62個太陽質量的黑洞，根據愛因斯坦質能方程E = mc2，剩下的3個太陽質量轉化為純粹的能量，以引力波的形式在整個宇宙中盪漾。

自那之後，LIGO探測到的引力波訊號數量已經上升到兩位數，引力波如今也已經極大地加深了我們對宇宙的認識。然而，所有這些仍然只是根據廣義相對論這一經典的引力理論得出的關於宇宙的資訊。如果量子物理學是正確的，那麼即便是對於引力波，波粒二象性也是真實存在的。接下來我們討論這到底意味著什麼。