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发信人: pinball02 (pin), 信区: Military
标 题: 宇宙不仅色彩斑斓(电磁波),而且非常嘈杂(引力波)
发信站: BBS 未名空间站 (Mon Feb 15 11:00:25 2016, 美东)
LIGO刚升级完，就找到引力波了？有这么巧吗？巧合的可能性总是低的, 民科一下, 猜
测一下其中的必然性.
首先，观测效率大大提高
LIGO-1可以看到5亿光年以内的事件。LIGO-2可以看到70亿光年以内的事件。体积差
2744倍，现在一年的观测效率等于之前的2744年。其实这还不准确，因为以前5亿光年
以内的小事件听不到，现在精度提高了，很多小事件也能听到了。这个计算稍显复杂，
姑且认为再加一个14倍，就是38416倍的观测效率提高。70亿光年的体积非常大了，跟
全宇宙的尺度也就差一两个量级了。
其次，引力波事件太普遍了。
既然刚升级就有事件，概率上说，这一定是普遍事件。我猜测现在LIGO-2的仪器隔几天
就有反应，一年几十次是很可能的。需要注意的时候，我们目前的观测到的引力波只是
很小的一部分。太大事件的波长大，尺度限制听不到，太小事件的能量微弱，也听不到。
其实两个黑洞，两个中子星，两个太阳，两个地球的碰撞/合并都可以产生引力波，并
向外扩散。虽然有的能级特低，但是数量多，代表的能量也不一定小。
双星体系是宇宙的普遍现象，孤立的星星也会在漫长的时间里遇到到合适对象。银河系
的尺度是10万光年，里面这种几十个太阳质量的黑洞对应该是普遍存在的，更大的更小
的也是普遍现象。即便考虑到星系之间非常空旷，70亿光年范围内的星系数量也是惊人
的，如果是按照宇宙尺度150亿光年来说，正好是全宇宙的1/10了。
听起来很酷，我们可以监听可视宇宙的1/10。但是如上面所说，我们的听力频率范围非
常窄。假设我们能够接近全谱系监听引力波，我们一定会说，宇宙太嘈杂了，各种声音
的响个不停，有的声若巨钟，有的窃窃私语。
与暗能量的关系
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%AE%87%E5%AE%99#/media/File:CMB_Timeline300
_no_WMAP.jpg
如上图所示，宇宙的主体过程就是一个质量兼并的过程。早期宇宙都是尘埃，之后形成
星星，星系等等，之后相互碰撞吸收。宇宙越来越空旷。很多能量是以电磁波的形式释
放。但是这些简并过程中很可能更主要的物质-能量转换形式是各种能级的引力波能量
。这些能量充斥在宇宙中，不断的传播，电磁波下不可见，是所谓的暗能量的。因为以
波的形式传播,其分布有可能是相对比较均匀的，类似于宇宙微波背景辐射，可以称之
为引力波背景辐射。
与暗物质和宇宙膨胀的关系
宇宙开始的可见物质是很多的，很可能趋于收缩，或是平衡点，但是宇宙由于质量的兼
并释放引力波，实体质量不断流失。引力波是质量损失的最快途径。比如这次事件，不
到一秒钟，36+29-62=3个太阳质量转换成引起时空震荡的能量了。
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%9A%97%E7%89%A9%E8%B4%A8#/media/File:080998
_Universe_Content_240_after_Planck.jpg
上图显示了物质的流失情况。有意思的是暗物质和Atoms的流失速度是差不多的，都是
剩下42%左右。可能暗物质和正常物质的形态都是星体，而不是粒子。通过碰撞转化为
引力波是质量流失的重要途径。如果是粒子的话，如何损失就比较微妙了，不一定会有
相同的速率。
宇宙不仅色彩斑斓(电磁波),而且非常嘈杂(引力波) |
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