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[163]. 20世纪80年代初,在欧洲核子研究中心的超级质子-反质子同步加速器(SuperProton-AntiprotonSyn)中发现了W+、W-和Z0粒子。
重量分别为质子质量的80.4、80.4和91.2倍,每个粒子的质量几乎与银的原子核一样大。
卡洛·鲁比亚(CarloRubbia)和西蒙·范德米尔(SimonvanderMeer)因这一发现而获得了1984年的诺贝尔物理学奖。
第9章 来自宇宙的声音——引力波
[164]. 引力波存在的间接证据实际上最早来自“双星脉冲星”
PSRB1913+16,是在1975年被发现的。
在这个系统中,两颗超级致密的中子星正在一起旋转。
罗素·赫尔斯(RussellHulse)和约瑟夫·泰勒(JosephTaylor)的仔细观察表明,这两颗中子星轨道能量损失的速率与发射引力波的预测完全一致。
这两位美国天文学家因这一发现而获得了1993年的诺贝尔物理学奖。
[165]. 准确地说,在最轻的元素氢的原子中,质子与绕其旋转的电子之间的电磁力大约是粒子之间万有引力的1040倍。
[166]. 《论引力波》(OnGravitationalWaves),阿尔伯特·爱因斯坦和内森·罗森著(《富兰克林学会杂志》,第223卷,第1期,1937年1月,第43页)。
[167]. 我在这里把事情混在一起讲了,但是爱因斯坦请求开推土机的故事是真的。
我的一位朋友洛蕾塔·多纳托(LorettaDonato)讲述了她叔叔在普林斯顿的一个建筑工地上工作的故事。
“有好几天,一个小老头儿都坐在长凳上看着我叔叔干活,”
多纳托说,“有一天,那老头儿问我叔叔是否愿意教他开推土机,我叔叔同意了。
那个小老头儿就是爱因斯坦……我叔叔教过爱因斯坦开推土机,但家里人却开玩笑说,我叔叔在普林斯顿教过爱因斯坦!”
[168]. 《爱因斯坦与〈物理评论〉》(EihePhysicalReview),丹尼尔·肯尼菲克著(《今日物理》杂志,第58卷,第9期,2005年,第43页:https:d10.10631.2117822)。
[170].见https:eventhorizontelesc。
[171]. 如果不是2005年南非裔加拿大物理学家弗朗斯·普里托利乌斯(Fraorius)取得的突破,两个黑洞合并产生的引力波信号还是不可预测到的。
尽管众所周知,很难获得爱因斯坦引力方程的精确解,但普里托利乌斯还是克服了重重困难,找到了两个在轨道上相互环绕的黑洞的解〔见弗朗斯·普里托利乌斯的《双黑洞空间时间的演化》(EvolutionofBinaryBlackHoleSpacetimes)(《物理评论快报》,第95卷,2005年9月14日,第121101页:https:arxiv.r-qc0507014.pdf)〕。
[172]. 如果由气体和尘埃组成的星际云团内部的热量能释放掉的话,那么引力就能使其收缩,形成致密的恒星,也就是说,热气体向外推动的力阻碍了引力收缩。
但是远红外线可以逃离气体云,从而形成恒星,当分子以远红外线的形式辐射能量时,就会带走星云中的热量。
然而,能够辐射远红外线的是重元素的分子,比如碳和氧等,这些重原子是由138.2亿年前大爆炸以来恒星内部的氢合成的。
起初,没有这样的分子,因此需要质量更大的引力克服气体云的内部热量,产生恒星。
这就是为什么按今天的标准,第一代恒星会是巨星的原因。
[173]. γ射线从椭圆星系NGC4993穿过1.3亿光年的太空,紧随引力波之后、仅相差1.7秒到达地球。
物理学家据此推测,引力波的速度与光速的差别仅在1000万亿分之一量级之内。
〔B.P.阿勃特等人的“GW170817:从双中子星渐近旋进观测引力波”
(《物理评论快报》,第119卷,2017年10月16日,第101、161页)〕。
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