苟利军│引力波：带人类倾听星辰大海之声（11）

这个合并的过程又是非常短的，肯定要比0.2秒还要小，但是在极短的时间之内释放出去的能量又非常高。另外，它距离我们地球有13亿光年。那就意味着这次爆发是在2015年9月14日爆发的，还是在其他什么时候爆发的？应该是在13亿光年之前爆发的。而我们人类在地球上也仅仅生存了七八百万年，地球的生命差不多是46亿年。所以13亿年之前应该还是一个非常炙热的环境，我们无法想象13亿年前到底是什么样的。但是最终这个信号经过了13亿年的传播，传到了地球上。但是还有一个问题，大家也可以考虑一下。就是说这个信号经过13亿年传到了地球上，那现在它到什么地方去了？是就消失了还是继续在向宇宙的其他时空在传播呢？应该说，它继续在向更远的地方传播。

4、黑洞：时空弯曲的“极端”情况

这次引力波探测不仅仅探测到了两个黑洞了，也是对于爱因斯坦相对论的又一次验证，它最终在黑洞合并的时候，产生了非常强的引力波。这次发现的天体源是黑洞。关于什么是黑洞，我之后会再做解释。

黑洞也是时空弯曲当中的一种“极端”的情形，它也是爱因斯坦方程中的一种解。那黑洞到底是什么呢？相信大家在日常生活当中也常听到这个名词，黑洞其实就是一种连光也逃不出去的天体，所以如果我们看黑洞的话，它应该看起来像一个黑色的球体。另外，从结构的角度而言，黑洞是宇宙当中最简单的一种天体。只有几个词，比如视界面、奇点、史瓦西半径，就可以定义它。这是从偏向于学术的角度去定义黑洞，那在生活当中，大家怎么去理解黑洞呢？

我给大家看两张图，相信大家对这个非常熟悉。这是貔貅，大家之所以在日常生活当中把貔貅当做一种瑞兽，是因为什么呢？因为它最大的特点——招财进宝。而它之所以能够成为招财进宝的瑞兽，是因为它只进不出，这一点和黑洞非常类似。黑洞中隐匿着巨大的引力场，这种引力大到任何东西，甚至连光都难以逃脱黑洞的影响。如果你在那百度上搜索“黑洞”，可以看到这个搜索结果都被吸到一个黑色的点里面去了，这是说明了黑洞的第二个特点：一个物体，或者说任何靠近黑洞的物体都会被黑洞撕碎，然后吸进去，一旦吸进去就逃不出来了。

如果我们通过这两个特点去理解黑洞的话，它具有什么样的效应呢？越靠近黑洞，空间弯曲就越大，时间的流逝就越慢。这非常抽象，很难简单地从语言上理解。但是如果大家看过2014年的电影《星际穿越》，会有相对深刻的理解。在电影当中，主人公Cooper离开地球的时候，他的女儿也就七八岁。但是他回来的时候，主人公的年纪感觉没有发生太大的变化，他的女儿却已经是一个80多岁的躺在病床上奄奄一息的老人了。我们可以感受到这之间的时间是不太一样的，尤其是在电影当中还提到了有一点，主人公Cooper和Amelia跑到了一个非常靠近黑洞的星球，叫做Miller星球，他们在那个星球上只待了三个小时，他们感觉没有浪费任何一点时间，但是当他们回到母舰上的时候，母舰上的宇航员告诉他们已经过去20多年了。所以，在Miller星球上的三个小时，竟然等于母舰上或者地球上的20多年，时间被拉伸了六万倍。这就是说，在黑洞周围，因为时间被拉伸的效应非常严重，所以就可能导致这样的现象。

另外，中国神话当中常说“天上一日，地上一年”，但是从来没有人去解释这是为什么。这很有可能也是因为引力效应的不同。如果问大家，既然天上一日是地上一年，那从引力的效应而言，神仙居住的环境是引力更强还是更弱？引力强的地方，往往代表了时空弯曲更大，所以神仙如果是居住在某个环境中，那应该是居住在引力比较强的地方。