从广义相对论到引力波：人类真的 “看见”黑洞了吗

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20 世纪 70 年代初，当索尔 · 图科斯基还在攻读理论物理学的博士学位时，他就解决了一个看似纯粹假设性的问题。我们可以将黑洞想象成由大质量恒星燃烧并坍缩而成的一个无限小的点，具有无比巨大的引力。假设你扰动了这个黑洞，就像敲击一口大钟一样，那黑洞会作何反应？图科斯基当时是加州理工学院的博士研究生，他用铅笔、纸和爱因斯坦的引力理论——广义相对论——对这个问题进行了分析。他发现，黑洞就像一口大钟，会以一个主频和多个泛频振荡。当黑洞释放出引力波时，这些振荡会迅速消失。如今，图科斯基在康奈尔大学担任物理系主任。他表示，这是一个非常有意思的问题，但直到 5 年前，对这个问题的研究还是完全抽象的。2016 年 2 月，研究人员第一次报道了用激光干涉引力波天文台（LIGO）观测到的引力波信号。根据计算，该引力波源自两个相互环绕、逐渐靠近的黑洞，它们距离地球约 13 亿光年，质量分别约为太阳的 29 倍和 36 倍。LIGO 甚至能探测到双黑