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时间是否能逆转 不如从伽马射线暴来纵观全局 关于时间的那些事儿

作者:天文在线

正如我们所知,时间只朝着一个方向移动。但在2018年,研究人员在一些伽马射线暴脉冲中发现了活动迹象,这些脉冲似乎在重复,好像时间在倒退。

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这是一位艺术家对大质量恒星生命的插图,因为核聚变将较轻的元素转化为较重的元素。当核聚变不再产生足够的压力来抵消重力时,恒星会迅速坍缩形成黑洞。从理论上讲,能量可以在坍缩期间沿着旋转轴释放,形成伽马射线暴。

现在,最近的研究为这种时间可逆性效应的原因提供了一个潜在的答案。如果相对论性射流中产生伽马射线暴的波比光速快 - 以"超光速"的速度 - 一个效应可能是时间可逆性。

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时间可逆性图示。左:前进。右:后退。

这种加速的波浪实际上是可能的。我们知道,当光穿过气体或等离子体等介质时,它比C略慢,C是真空中的光速,据我们所知,这是宇宙的极限速度极限。

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因此,波可以以超高速穿过伽马射线暴,而不会破坏相对论。但要理解这一点,我们需要回顾一下,看看这些喷气式飞机是从哪里来的。

伽马射线暴是宇宙中最强大的爆炸。它们可以持续几毫秒到几小时,它们非常明亮,我们没有一个全面的理解和列出导致它们的原因。

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伽马风暴GRB990123光学波段的照片,显示了伽马的宿主星系。

我们从2017年碰撞的中子星的观测中知道,在这些碰撞和粉碎中可能发生伽马射线暴。天文学家还认为,当一颗巨大的,快速旋转的恒星坍缩成黑洞并以巨型超新星猛烈地将物质喷射到周围的空间中时,就会发生这样的喷发。

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然后,黑洞被赤道周围的增殖物质云所包围。如果它旋转得足够快,爆炸物质的初始下降将导致相对论性射流射出极地区域,在产生伽马射线暴之前破坏原恒星的外包层。

现在,回到那些速度比光速快的波。

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我们知道,粒子在穿过介质时可以比光更快地移动。这种现象被称为切伦科夫辐射的解释,通常被视为一种独特的蓝色光芒。当带电粒子(如电子)在水中的移动速度快于光的相位- "光的咆哮" - 产生时,就会发生这种光。

查尔斯顿学院的天体物理学家Jon Hakkila。密歇根大学技术大学的Hakira和Robert Nemiroff。涅米罗夫认为,这种效应可以在伽马射线暴中观察到,并进行了数学建模来证明其原理。

附图:切伦科夫辐射在先进试验反应堆的核心中发光。

"在这个模型中,膨胀的伽马射线暴中的冲击波从亚光速加速到超光速,或者从超光加速到亚光速,"他们在论文中写道。

"冲击波与周围的介质相互作用,当介质中的速度超过光速时,会产生切伦科夫和其他碰撞辐射。其他机制(如热康普顿或同步加速器辐射)发生在速度慢于光速时。"

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图中是Destithic宇宙中史瓦西黑洞周围运动源的辐射发射过程。

"这些转变通过使相对论图像加倍的过程创造了一组时间向前和向后光曲线特征。

这种双相对论图像被认为发生在切伦科夫探测器中。当一个以接近光速飞行的带电粒子进入水中时,它的运动速度比它产生的切伦科夫辐射更快,所以假设它可以同时出现在两个地方:一个图像在时间上向前移动,另一个图像在时间上出现。

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这是一幅来自艺术家的插图,描绘了一个位于热星系中心的超大质量黑洞,向地球发送高能粒子流。(照片:DESY,科学传播实验室)

请注意,这种"双重"活性尚未在实验中观察到。但如果它确实发生,它也可能是伽马射线暴曲线中看到的时间可逆性的原因,当冲击波穿过射流介质加速速度快于光速并减慢到亚光速时,就会发生这种情况。

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艺术家对伽马射线暴的印象。照片:S. Wiessinger / NASA的戈达德太空飞行中心。

当然,我们仍然需要更多的工作。研究人员假设,负责产生伽马射线风暴的冲击波将是密度或磁场变化产生的大规模波 - 这需要进一步分析。此外,如果所涉及的等离子体对超轻辐射不透明,那么所有"赌注推测"都将被淘汰。

然而,研究人员表示,他们的模型比不包括时间可逆性的模型更好地解释了伽马射线暴曲线的特征。

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"标准的伽马射线风暴模型忽略了时间可逆性的光曲线属性,"Hakkila说。但是,超轻的注入运动说明了这些特性,同时保留了大量标准模型特征。"

该研究现已发表在《天体物理学杂志》上。

图为顑平本人。

无名|三月 9, 2020

作者:匿名

FY: 儿童商店少年二

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