来自外太空的声音怎么会有声音

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-02-21 19:04 标签： 迷你世界怎么去外太空
太空中的声音听起来像什么？亲自听地球周围“诡异”的声音|声波|等离子体|太空_新浪科技_新浪网
太空中的声音听起来像什么？亲自听地球周围“诡异”的声音
　　太空中并非空无一物，而是存在少量粒子和声波。等离子体是一种特殊的物质状态，由带电粒子构成，因此等离子体拥有一些截然不同的特性。例如，它们可以产生电磁场，还能被电磁场所影响。
　　这正是我们研究磁声波的原因。如果我们能预测磁声波在地球周围出现的时间、地点和原因，就能提前判断卫星是否会受其影响，然后将卫星切换到安全模式。我们可以地球同步卫星来聆听这些声音。
　　新浪科技讯 北京时间12月1日消息，据国外媒体报道，我们知道声音可以在太阳系的行星和卫星上传播，因为这些地方有声波传播所需的介质，如大气或海洋等。那么，真空中的情况又如何呢？你的老师可能曾言之凿凿地告诉你，太空中是寂静无声的。“在宇宙中，你就算大喊大叫，别人也听不到。”人们通常将其解释为，太空是一个真空环境，缺乏声音传播所需的介质。
　　但这样说并不对。太空中并非空无一物，而是存在少量粒子和游离的声波。事实上，地球周围的声波对我们的生存而言至关重要。而且这些声音听起来十分诡异。从本质上来说，声波便是压力的振动，可以在介质中传播。在大多数情况下，这会使介质中的一连串分子相继压缩和舒张，通过分子自身的前后振动，产生“长江后浪推前浪”的效应。
　　地球表面有大量空气，平均每平方厘米的地面上便含有3×1020个气体分子。而在太空中，同样大小的空间中平均只有5个质子（由原子核和中子构成），差不多完全是空的——但也并不尽然。这里我们强调了“质子”，因为太空中虽然没有气体，但几乎充满了等离子体。等离子体是一种特殊的物质状态，由带电粒子构成，因此等离子体拥有一些截然不同的特性。例如，它们可以产生电磁场，还能被电磁场所影响。因此，等离子体可以产生等同于声波的磁声波。和声波一样，磁声波也属于压缩波，只不过它具有磁性。我们在太空中是听不见磁声波的，因为它们的声压量级太低，仅有-100分贝。除非我们的鼓膜像地球那么大，才能听到这些声音。
　　此外，这些声音的频率也太低，超出了我们的听力下限。那么，既然我们听不见这些声音，为什么还要关注它们呢？地球的上空包围着一层磁气圈，保护我们不受各种太空辐射的伤害。而这些磁声波可以在磁气圈中传播能量。例如，它们可能会将能量传递给地球周围一圈轮胎状的“辐射带”，从而创造出能量极高的“杀手电子”。我们若不当心，这些粒子就会对卫星造成破坏。
　　这正是我们研究磁声波的原因。如果我们能预测磁声波在地球周围出现的时间、地点和原因，就能提前判断卫星是否会受其影响，然后将卫星切换到安全模式。我们可以地球同步卫星来聆听这些声音。它们不仅能预测天气，还能用“磁力麦克风”来探测磁力波。
　　而科学家需要将这些磁力波与空间中的其它各种声音区分开来。幸运的是，人类的听觉系统非常擅长这一类工作，甚至有人将其称为最优秀的声音识别软件。因此，我们可以在各位的帮助下完成这项任务。
　　科学家对这些太空中的声音做了放大处理，并将一整年中收听到的声音压缩成了6分钟，上传到了Soundcloud网站上。你可以亲自去听听看，然后在评论里对你听到的声音进行描述。这些声音包含的信息量很大，不过人们的评论能够帮助科学家识别不同类型的声波，并推动科研工作。
　　所以去听一听这些奇怪的太空声音吧，只有你才知道自己究竟听到了什么。
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　　爱因斯坦一个世纪前预言的引力波确实存在。
　　当地时间2月11日上午，美国科学家在华盛顿举行的记者会上宣布，人类首次直接探测到了引力波，并首次观测到了双黑洞的碰撞与并合。这一重大发现的意义被认为可与400多年前意大利天文学家伽利略首次用望远镜观测夜空相提并论，是人类第一次能够“听”到宇宙的“声音”。
　　当天，来自加利福尼亚州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台”（LIGO）合作组织的科学家们及资助这项研究的美国国家科学基金会人员出席了记者会。
　　何为引力波？根据爱因斯坦1915年提出的广义相对论，在非球对称的物质分布情况下，物质运动或物质体系的质量分布发生变化时，会产生引力波。想象一下，将足球放置在一张紧绷的床单中心，具有质量的物体在时空下发生的弯曲，犹如足球周围床单出现的褶皱。
　　科学家指出，在浩瀚宇宙中，黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。在碰撞过程中，这些大质量天体会因剧烈运动扭曲周围的时空，其波动以光速向外传播。因而，引力波的本质就是时空曲率的波动，也被称为时空“涟漪”。不过，爱因斯坦当时认为，由于引力波所产生的时空扭曲非常小，以至于人类可能无法探测到它。
　　爱因斯坦的广义相对论提出以来，历经了重重考验，所预言的光线的弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都得到了验证。每一次检验，相对论都从容应对。过去数十年里，许多跨国科学团队致力于寻找引力波存在的直接证据，但从未成功。上世纪70年代，曾有美国科学家在观测双星系统的过程中发现了引力波存在的间接证据，并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。直到日，研究人员利用两座分别设在美国路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市的“激光干涉引力波天文台”探测器，探测到来自两个黑洞碰撞合并的引力波信号。分析结果显示，两个黑洞合并前的质量分别相当于29个和36个太阳质量，合并后的质量却只相当于62个太阳质量，其中相当于3个太阳质量的能量在并合过程中以引力波的形式释放，释放的峰值能量比整个可见宇宙释放的能量高出约50倍。
　　至此，爱因斯坦的广义相对论的所有主要预言被一一验证，而引力波恰恰就是实验验证中最后一块缺失的“拼图”。
　　英国理论物理学大师斯蒂芬·霍金对媒体表示，引力波提供了人类看待宇宙的全新方式，探测到引力波的这种能力有可能使天文学发生革命性变化。他说：“这一发现是首度发现黑洞的二元系统，是首度观察到黑洞融合。”
　　美国国家科学基金会负责人柯多瓦表示，“这项对天空的新观测将会加深我们对宇宙的理解，引发超乎预料的发现。”他还说，这标志着引力波天文学研究时代的开端。
　　关于引力波发现的意义，曾参与“激光干涉引力波天文台”探测器研发工作的美国马里兰大学物理系教授帕衣克对本报记者表示，到目前为止，我们的观测还是依靠电磁波，从可见光扩大到红外线、无线电波、X射线和伽马射线等。而引力波天文学将第一次允许人类通过极强的引力场来观测几乎以光速移动的天体物理对象，比如那些无法利用电磁波来观测到的黑洞、中子星等。
　　科学家认为，人类还未解决关于暗能量和暗物质的奥秘，它们是将宇宙连结在一起的看不见的东西。现代物理学的两大重要支柱——广义相对论和量子力学，也必须结合在一起。这些都是新一代物理学家需要解决的难题。“引力波的存在具有重大意义，因为它向我们提供了一种新的、强大的宇宙观测工具。相信未来几年、几十年，更多关于宇宙的伟大发现将不断涌现。”廖政军
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