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        人類首次"看到"了中子星引力波,但是和我有啥關系?

        人類首次"看到"了中子星引力波,但是和我有啥關系?

        2017-09-26 12:00:36 354

        前幾天,全球多國科學家和著名天文機構宣稱將發布“重大消息”,吊足了整個世界的胃口,讓人還誤以為是發現了外星生命,地球被三體人鎖定了……

         

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        這就是之前發生的大事!

        現在謎底終于揭曉了,原來是人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波信號!

        北京時間2017年8月17日20時41分

        美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)、意大利Virgo探測器同時捕捉到了這個引力波信號GW170817;

        1.7秒鐘之后,美國費米太空望遠鏡也觀測到了同一來源發出的伽馬射線暴GW170817A;

        之后不到11個小時,位于智利的Swope望遠鏡也報告在同一位置中觀測到明亮的光學源。

         

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        等等!這怎么又變成了第一次?不是說,在此之前,人類已經四次探測到了引力波嘛?

        此言不假,只不過之前的信號都是來自雙黑洞合并,這是首次發現了來自中子星合并的信號,同時也是人類第一次使用引力波天文臺、電磁波望遠鏡同時觀測到同一個天體物理事件!

        目前,科學家們已經確認了引力波信號來自距地球約1.3億光年的長蛇座內NGC4993星系。

        兩顆中子星在并合前約100秒時相距400公里,每秒鐘互相繞轉12圈,并向外輻射引力波,之后二者越轉越近,最終碰撞在一起,形成新的天體,并發出強烈的電磁輻射。

         

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        通過對此次引力波光學信號的觀測和光譜分析,還首次以確鑿證據證實,中子星合并是宇宙中金、銀、鉑等元素的主要起源。

        這簡直就是巨型黃金制造工廠,如果人類的物流水平能夠跟進,這樣一來就可以徹底放縱買買買了,媽媽再也不用擔心我的錢包了。

         

        不過,聽上去不明覺厲的引力波探測就難就只有這些意義嗎?當然不是!引力波探測從科學上講,首先是完成了愛因斯坦廣義相對論的最后一塊拼圖,其次,引力波更是開辟了一扇觀察宇宙的新的窗口。正是因如此,三名美國科學家也因此獲得了今年的諾貝爾物理學獎!

        哇(⊙_⊙)……這樣一說怎么感覺引力波就更加玄乎了呢……

        告訴你引力波是什么?

        別急,接下來小編就用深(不)入(專)淺(業)出的方法為大家科普科普~

         

        首先,我們還得從愛因斯坦的廣義相對論說起。在愛因斯坦的描述中,只要是有質量的物體就會使它周圍的時空發生扭曲,物體的質量越大,扭曲也就厲害。

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        如果將難以理解的時空比作一張大橡膠膜,然后往上面放一個金屬球A,那么結果可想而知,金屬球A的質量就會把橡膠膜往下壓,形成凹陷,在旁放個金屬球B,金屬球B就會因為重力而往金屬球A方向移動。

         

        太陽、地球以及宇宙中的天體也是一樣道理,只不過質量大得多,造成的時空扭曲也更大!當太陽和地球相互運動時,他們周圍的時空會就會發生像波浪一樣的“時空擾動”,并波的形式向外傳播,這就是“引力波”,裝逼來講就是“時空的漣漪”。

         

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        小質量的物體所引起的漣漪肯定是難以被感知到的,但是換做兩個黑洞或兩顆中子星快速相互繞轉,它們產生的漣漪就完全不一樣了,像這種黑洞和中子星的合并過程,其中所釋放的能量,遠超太陽一生釋放的能量總和。

        這么大的能量,又通常會集中在最后一刻爆發,整個宇宙中所有別的天體釋放功率的總和都及不上它,這也為何我們可以探測如此遙遠的引力波信號。

        如果有一列引力波以平面波形式傳播,那么它能在真空的宇宙空間中不帶任何衰減地永遠傳遞下去。只有碰到物質,比如半路撞到了地球,它才可能會發生相互作用,被吸收掉一部分攜帶的能量。

         

        然而,宇宙中這樣的相互作用實在是少得可憐。

        有人舉過這樣的例子,即便你能在宇宙中堆滿番茄醬,想要吸收掉1%的引力波能量,你的番茄醬墻需要大概400萬億光年那么厚——可觀測宇宙的尺度是1000億光年左右,因此你需要4000個滿是番茄醬的宇宙才能削弱引力波1%的能量。

        與此同時,這個過程需要花上400萬億年,而從現今的模型推測,我們的宇宙年齡只不過在138億年左右。

        引力波的用處有哪些?

        正因如此,由于有幾乎不衰減的特性,引力波可以作為探測宇宙深處的工具。此外,它還攜帶著波源的信息,如果人類能夠截獲這些信息,就能夠用來研究黑洞、中子星等各種天體。

        腦洞大開一下,利用引力波不衰減、攜帶波源信息、等同于光速的特性,能夠做到的事情還有很多,比如引力波通訊就是很好的用途。

        這樣一來就再也不用擔心長距離無線傳輸所帶來的信號損失了,終于可以做到WiFi信號全部覆蓋了,隨時隨地訪問到地球甚至是宇宙中的另一臺電腦或服務器。

         

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        不過想法雖好,想要實現可能還要等到比較遙遠的未來,現在我們只能使用光纖、以太網、WiFi等技術來刷個微信、辦個公。


        那么作為公共廣播音響擴音方面來說的話,既然現在無法利用引力波的特性解決數據傳輸損耗以及遠距離傳輸方面的問題,那要通過什么方式來解決呢?


        答案當然是數字IP網絡廣播系統解決方案了。利用先進的互聯網局域網等技術,就可以做到信號的遠距離無損傳輸了。雖然數字IP網絡廣播系統解決方案不能像引力波通訊那么科幻,但他確不是”遠水“,能輕松解決當前的問題。


        粵賽數字IP網路廣播系統解決方案是基于當前已廣泛使用的以太網網絡平臺,充分利用網絡平臺,如用戶處已有網絡平臺,則無需再布線,完全不同于純模擬廣播、調頻尋址廣播和數控廣播的產品,并結合多項數字音頻技術,多方面體現了其顯著的優越性:

         

        1、功能方面:可同時對多個終端廣播不同的節目,不僅完全現實現了傳統廣播系統的功能,且終端具有文件點播、U盤播放和錄音、終端與終端之間雙向對講等多項功能。
        2、音質方面:其音頻采集使用接近CD音質(44.1K,16bit),更適合于音樂欣賞和聽力訓練,如高考、大學英語四六級考試聽力播放,每個發音都清晰可辨,不再為含混不清的聲音所困擾。
        3、傳輸方面:音頻傳輸距離無限延伸,可運行在跨網關的局域網和Internet網上,支持大范圍的重要型應用,從主校區到分校區集中控制廣播,從公司總部到各個地區分部的同聲廣播,實現快速、可靠的信息溝通。
        4、可靠性方面:可使用雙服務器提供雙重保險,如一方故障,另一方可接管終端,確保系統關鍵功能正常運作。終端采用工業級芯片,全天24小時工作,不受網絡病毒侵擾。
        5、網絡廣播系統具備如下特點:數字化、個性化、網絡化、自動化、人性化、智能化、小工程、零維護。其中個性化、自動化是AVH網絡廣播系統最顯著的特點。
        6、終端個性化:基于數字數據網絡,每個語音終端都有獨立的IP地址,完全實現點對點的個性化節目。
        7、管理網絡化:播放列表制作與編排、領導講話、節目定時播放都可以通過網絡遠程操作。
        8、自動化播放:操作人員預先編排好節目播放表,指定播放終端、播放節目、播放時間,服務器將自動進行播放,無人值守。
        9、 人性化操作:人性化的圖形菜單界面、中文提示操作的無線智能播控手機,控制節目播放。人性化的操作,輕松簡便,提高了操作人員的效率。
        10、工程簡單:網絡廣播對于已經鋪設好網絡的場所,只需要增加服務器與安裝終端即可。如果沒有鋪設網線,數據網絡的工程量也相對簡單,只需要鋪設網線即可。一旦建設,數字廣播系統與計算機網絡系統可以共用,減少多網重復建設。
        11、維護量小:網絡廣播在物理上與傳統網絡共用,所以并不在傳統網絡維護之外增加額外的維護工作。在應用上,系統可設置獨立網段與計算機系統分隔,各語音終端嵌入式系統程序固化,不會受到病毒感染。系統整體穩定可靠,維護工作簡單易行。

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