宇宙中最大的声音是什么?

来源 :科学之谜 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lowner
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  有些声音,例如来自打雷、地震、火山爆发的声音,我们可能觉得它们已经“震耳欲聋”,然而,跟外太空一些星体的爆炸和碰撞产生的声音比起来,那只不过是“窃窃私语”。
  当然,发生在外太空的这些声音,我们无法听到,但是,天文學家可以通过其他方式来“听”宇宙中的声音。如果宇宙中存在我们所理解的声音,那么最大的声音会是什么?让我们来看看科学家们如何作答。

英仙座星系团发出的声音最大


  美国加州大学天文与天体物理学博士格雷格·萨尔维森表示,英仙座星系团发出的声音是他所知的目前宇宙中最大的声音。
  他解释说,产生声音需要两个条件。首先,必须有一种介质可以让声波传播,比如空气或其它气体。事实上,英仙座星系团由数千个星系组成,它们之间的空间中弥漫着炽热的气体。而第二个条件是产生声波的源。在该星系团其中一个星系的中心,有一个强大的黑洞。这个黑洞周期性地向周围的气体喷射大量的能量,这些能量如同声波一样从星系团传播出去。
  为什么说它发出的声音最大?原因在于这些能量很大——相当于1亿颗恒星同时爆炸产生的能量总和!如此巨大的能量在“声波运动”,还有比这更大的声音吗?
  虽然该声音很大,但我们却无法用耳朵听到。由于声音响度跟振幅成正比,所以该声波的振幅无比巨大,一个波“振完”一个周期大约要1000万年——谁能活那么长时间来听到它!

伽玛射线爆发发出的声音最大


  美国加州大学的天文学家普拉格拉·古哈塔库尔塔教授则认为,太空中根本就没有声音!
  它有的只是能量,它可以以声音的形式传播,也可以通过其它方式传播,比如爆炸产生的冲击波。所以,如果把声音看作是一种传播的能量,则宇宙最大的“声音”来自伽玛射线爆发。它们是已知宇宙中能量最大的事件——虽然它们还没有被完全理解,但几乎可以肯定的是它们是恒星的爆炸。它们在10秒内释放的能量比太阳在其100亿年的生命周期中释放的能量还要多。换句话说,这个“声音”是最大的。

恒星燃烧发出的声音最大


  英国谢菲尔德大学数学和统计学教授罗伯特·埃尔德利一直在研究太阳、空间和等离子体物理、MHD波、线性和非线性波,他有不同看法。
  他表示,声音之所以不能在真空中传播,因为它缺少一些像气体这样的介质。而在太空中,虽然这种介质非常稀有,可能每立方千米只有一个原子,或者更少,但这并不意味着大爆炸不会产生声波。
  他解释到,太空中充满了等离子体,它是物质的第四种状态(其它三种状态分别是固体、液体和气体)。宇宙本身99.9%都处在等离子体状态,而且到处都有磁场。在太空中,如果磁场不是很强,并且在这种情况下有等离子体,声音就可以传播。
  他说,恒星在不停地“冒泡”,这个过程可以看作是“对流”——实质是等离子体状态的扰动,它会产生很多声波。有时这些声波周期可以持续数小时,有时只有几秒钟。我们可以把这些声波解释为非常大的声音。

黑洞合并发出的声音最大


  在美国加州理工学院理论天体物理学助理教授吉姆·福勒看来,宇宙中最大的声音无疑来自“黑洞合并”。
  他认为,黑洞合并的时候,“声音”是以引力波的形式发出,而不是普通的声波。如果黑洞的质量在1~100个太阳质量的范围内,声音就能够被地球上的我们听到!
  这些“合并”会产生大约1052W的功率,大约是太阳输出功率的10亿倍。如果转换成声音响度,相当于520分贝!这数字看起来不是很大,但是,分贝尺度是对数的,每增加10分贝响度就增加10倍。举个例子,人耳暴露在120分贝声音下几分钟就会变聋,520分贝的声音比120分贝的声音大了1040倍。所以,黑洞合并发出的声音,绝对不容小觑。

太阳耀斑发出的声音最大


  在美国爱荷华大学物理与天文学教授唐纳德·古内特那里,答案又不一样。
  他认为,虽然电磁辐射不是声音,但它可以转化为声音。电磁辐射越强,转化的声音越大。如果从这个角度来看,宇宙中最大的声音则来自曾经的太阳耀斑。
  1991年,太阳上发生了一系列剧烈的爆炸——就是我们说的太阳耀斑。它向太阳系发出了一种强烈的冲击波(电磁辐射),当这些电磁辐射经过地球时,我们的仪器探测到了它们,它们以每秒600~800千米的速度移动。这是迄今为止我们探测到的最强的电磁辐射,辐射功率为1013W。
  他说,就我们在太阳系附近探测到的电磁辐射而言,它是最强烈的,也就是说,它的“声音”是最大的。
  为什么同一个问题,会有这么多不同的答案。这些科学家谁对谁错呢?实际上,科学家没有错,他们只是从不同的角度来回答这个问题。例如,有]的将声音看作是能量,有的看作是引力波,还有的看作是电磁辐射,等等。
  现在,如果有人问你,宇宙中最大的声音是什么?显然,你依然无法给出“一个”明确的回答。并非没有答案,恰恰相反,它有多个答案,而每一个答案都跟我们如何理解声音有关。
其他文献
摘 要 回顾了李政道促使中国高等科学技术中心的创立,他领导中心开展学术交流,促进了中国科学重新对外开放和交流。中心数十年来的工作,在中国现代科学史上留下了辉煌一页。  关键词 李政道 CUSPEA 中国高等科学技术中心  中图分类号 N092  文献标识码 A  收稿日期:2021 05 03  作者简介:柳怀祖,1940年生,江苏仪征人,先后在中国科学院原子能所、高能所、国家科委、中国科学院计划
期刊
摘 要 以李约瑟1964年访华之旅为中心,利用相关档案,梳理李约瑟在英中友好协会的建立和分裂中的态度,以及在英中了解协会组建过程中的工作,兼及参与帕格沃什会议与中国的联络事宜,展示他对中英友好事业所做出的重要贡献。  关键词 李约瑟 英中友好协会 帕格沃什会议  中图分类号 N092  文献标识码 A  收稿日期:2021 06 01  作者简介:王勇忠,1981年生,山西阳泉人,中国科学院大学人
期刊
摘 要 1980年广州粒子物理理论讨论会,是我国改革开放后召开的第一个国际性科学会议,得到当时科学界和国家领导人的高度重视。钱三强先生从1977年就开始构思并开展会议的前期准备工作——包括与杨振宁、李政道二位先生商讨邀请人名单、召开国内的物理会议摸清研究情况与水平等等。1979年,钱三强的想法成型,着手会议的正式筹备工作。1980年1月会议正式在广州召开,并取得了圆满成功,会后还出版了会议报告的英
期刊
摘 要 在借用库恩提出的“范式”概念的基础上,构建一种不同于库恩的“范式”分析框架,并将不同的医学传统之间的差异归结为不同范式的差异。从对三种苗医学理论体系的观察看,当前苗医处于多种范式与多种共同体并存的阶段,此类范式的特征与差异以及使用此类范式的共同体成员之间的互动关系呈现出苗医所处历史阶段的独特性。对此种案例的研究不仅有助于认识医学范式的多元性,还有助于人们反思当前的主流认知,重新认识医学的本
期刊
摘 要 从叙述C R 伏累森纽斯的生平与功绩说起,对伏累森纽斯家族连续五代的关键人物进行评述,着重点明他们在分析化学及相关领域的建树,并对经典名著——《定性化学分析导论》和《定量化学分析导论》、传奇刊物——《分析化学学报》,以及著名教育机构——伏累森纽斯化学实验室的发展历程予以较详阐述。  关键词 伏累森纽斯 分析化学 德国  中图分类号 N09∶O65  文献标识码 A  收稿日期:2021 0
期刊
罗方礼(Fernando Sales Lopes),《我们记忆的味道:澳门的饮食与族群》(Os saberes das nossas memórias: A comida e a etnicidade Macaense),澳门:澳门文化局,2017  中图分类号 N092  文献标识码 A  收稿日期:2020 12 16  作者简介:白雅诗(Beatriz Puente Ballesteros)
期刊
内奥米·奥利斯克斯,埃里克·康韦(Naomi Oreskes)与(Eric M. Conway)合著,《贩卖怀疑的商人》(Merchants of Doubt),伦敦:布里姆斯伯里出版社(London: Bloomsbury Press),2010年5月。  中图分类号 N49  文献标识码 A  收稿日期:2021 05 28  作者简介:黄欣睿,1998年生,湖南长沙人,中国科学院大学硕士研究
期刊
“在马克思看来,科学是一种在历史上起推动作用的、革命的力量。任何一门理论科学中的每一个新发现——它的实际应用也许还根本无法预见——都使马克思感到衷心喜悦,而当他看到那种对工业、对一般历史发展立即产生革命性影响的发现的时候,他的喜悦就非同寻常了。”  1883年3月17日,恩格斯在伦敦海格特墓园的马克思墓前发表演说,以上文字就出自这篇演说,可以说是马克思主义经典作家有关科学与生产力关系的经典表述。这
期刊
理論中的洞  我们的故事从一个多世纪前开始。  1915年11月,爱因斯坦提出了广义相对论场方程,推翻了经典的引力概念。广义相对论认为,宇宙中的一切引力现象,不管是苹果从树上掉下来,还是遥远星系的旋转,都是所处的时空发生了弯曲而引发的。引力被看成了时空弯曲的体现,而不是两个天体质量的相互吸引。  一个多世纪来,广义相对论经受了越来越精细的天文观测的考验,然而,物理学家们对它的怀疑却逐渐增加。这个理
期刊
水星是太阳系八大行星中最小的,也是离太阳最近的一颗行星。它也是一颗岩石质行星,跟金星、地球和火星一起,同属于类地行星。  所有类地行星的结构,从里到外都由地核、地幔和地壳三部分组成。地核主要由金属,尤其是铁组成;地幔和地壳则含铁量较少,主要由硅酸盐组成。核心所占比例高得异乎寻常  说水星有着与众不同的“心”,主要是水星的铁质核心占其总质量的70%,这一比例远远高于太阳系中其他岩石质行星。譬如,地球
期刊