雙黑洞碰撞前發生什麼事？重力波觀測一舉證實了愛因斯坦相對論最初與最後的預言！
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- Опубліковано 14 чер 2024
- 一起來科博館科學中心感受物理奧秘吧！ ► lihi1.com/PqzVE
00:00 黑洞碰撞合併前發生了什麼事？
00:37 【科博館】廣告段落
01:40 什麼是進動？
03:14 重力理論 vs. 相對論
04:07 愛因斯坦最後的預言：重力波
05:57 從重力波反推回雙黑洞合併的進動
07:44 重力波真的存在！？
08:53 發現雙黑洞軌道進動！
10:09 擁有無限可能的重力波探測
勘誤：
8:28 誤植為 2017年生醫獎圖片
// 延伸閱讀 //
看見了！黑洞在合併：那場讓「重力波」現形的大事
pansci.asia/archives/172774
重力波：探測十三億光年外的黑洞合併──《宇宙的顫抖》
pansci.asia/archives/135110
諾貝爾獎幕後：重力波的百年追尋，和為此困惑的愛因斯坦
pansci.asia/archives/128981
// 參考資料//
pgda.gsfc.nasa.gov/products/66
www.ligo.caltech.edu/video/li...
www.ligo.caltech.edu/video/li...
www.ligo.caltech.edu/video/li...
// 製作團隊 //
主持：泛科知識 #鄭國威知識長
企劃：王喆宣
腳本：何梓華、林彥興
剪輯：蘇庭緯 - Наука та технологія
我是在陽明交大做重力波研究的博士生
很高興有人介紹的那麼深入淺出
稍微補充一下重力波社群 跟 台灣在社群的貢獻
目前主要機構有 美國的 LIGO(Hanford, Livingston)、義大利的 Virgo 還有日本的 KAGRA
這幾個機構組織通常會以 LIGO-Virgo-KAGRA (LVK) 的身份協作
因為重力波訊號很微弱 通常會被埋在噪音之中
所以在參數分析上我們會希望有更多的探測器數據來提高精準度
截自O3 LIGO 跟 Virgo 的靈敏度已經探測的需求
但KAGRA 的靈敏卻還不夠
而我們台灣這邊承擔的任務便是把
LIGO 一項很新穎的降噪技術放到 KAGRA 之中
而外補充一點
GW150914 那時還很早
Virgo 要等到 O2 後期才加入
而很幸運的點是 那時剛好看到 GW170817
是第一次能透過重力波訊號
像望遠鏡天文台說秒準天頂的哪邊
等等會有訊號
感謝你的分享～！
想問個問題，地球上的干擾源那麼多，要怎麼知道探測到的訊號真的是重力波呢？
@@user-hf2mp3dt3j 需要两个仪器同时检测到才算，但我觉得仍然有很大假阳性率，最好把多个仪器放置在太空中观测。
@@user-hf2mp3dt3j
依照重力波特性可以兩種探測方法
(1) Match filter
這方法主要是針對
有大量可模擬的重力波訊號 e.x. 雙星互繞系統
因為我們處理的重力波是 長度變化量／原長度的 的時間序列
我們可以把模擬好的重力波時間序列 換到頻率序列
拿來跟也換到頻率序列 的探測器訊號 算響應的程度
你可以想像成你敲一個音叉 然後看看哪些東西會跟你共振
但問題是你要準備非常多的音叉
那我們會依照響應的程度
以及其他探測器是否有同樣的響應
看說是不要辨認為訊號
(2) coherent WaveBurst (cWB)
這主要是針對
無法有準備大量模擬的重力波訊號 e.x. 超新星爆炸
這手段的想法是說
重力波到來時 我個個探測器應該要在非常非常接近的時間有一樣的響應訊號
這時候就不是看頻率序列 而是看時間對頻率的2D圖片(Spectrogram) 來分析
當然這方法也可以拿來看 雙星互繞系統
而當時 GW150914
在Match filter 跟 cWB pipeline 都有響應
但學界還是保持懷疑的態度
直到 GW170817 en.wikipedia.org/wiki/GW170817
剛好訊號源是在Virgo 的探測死角
所以 LVK 就通知其他望遠鏡天文台望相Virgo 的死角
而我們的確有看到比較後期的光波照片
而此後人們變開始採信這套偵測方法
覺得泛科學和各位專業背景的高手們一起分享和探究知識，那種感覺良好是很真實，就像亞里士多德終其一生探索什麼能夠讓人類、社會更快樂，那就practice of wisdom
身為物理人看了好感動，所學就是為了看懂這期的內涵。
感謝科學家做出的貢獻！不管人們懂不懂，有一群人在背後默默的努力造福社會，我會保持感恩的心！
這集看的真過癮！雖然不是完全了解，不過我上課又有題材可以跟學生分享了
這集有深度，
基礎知識要充足比較能聽懂。
超難
這集好讚！
期待頻道可以介紹之後會探測LIGO所探測不到的黑洞質量的LISA~
那個超酷！
大爱大爱，每天都在等待泛科学的更新~~谢谢贵节目！
這集回答了我心中的疑問👍
目前是高中生！讀書累了想看影片休息真的超喜歡泛科學！不只是娛樂,甚至覺得對於考試幫助很大😍講的比較簡單清楚！真的很感謝用心製作的影片✨🙌🏻辛苦了～～～～
感謝鼓勵！
超好懂，也讓我非領域者終於弄懂測量的真正方法
這一集有深度！👍
冥王星如果也會每世紀會旋轉, 可以稱為冥進動嗎？
😂🤣
你是鬼吧
笑死
有笑有推XDDDDD 幹笑死XDDDD
感謝獨特解析分享🌹🙏
之前對天文知識都看國外頻道，但很多艱澀單字不懂，現在泛科學有YT頻道真是太棒了!支持!!!
愛因斯坦在百年前靠著腦袋推理出百年後科技才能觀測到的事物，真的是很誇張
就像是上天賦予人類火焰的傳說一樣
回到未來
無限引力，互相吞噬。
好讚的一集👍👍
揭示宇宙奧秘,太令人期待，馬上訂閱
我也跟你一樣，馬上訂閱！
😻太帥了看哭了🎉🎉🎉好喜歡太空探索系列
謝謝分享
請問我們要怎麼測量每個進動天體的重力波呢？如果測量站在地球，那怎麼確保不會受到其他天體的重力波干擾呢？🤔
謝謝精心製作的影片。描述簡潔好懂，模擬畫面的輔助更是大大降低觀看同時消化的時間，不會打結卡住必須暫停或重看。超棒的影片，謝謝泛科學
謝謝！
雖然我什麼都聽不懂，但是我覺得這很酷👍
愛因斯坦拉小提琴...最後剪輯的結尾令人瞠目結舌~超好笑
讓我想回去做重力波研究XD
如果利用声波在震动膜（同时也是反光镜）反射在接收器的变化，进而放大该信号得到音频记录。这样就减小了机械（电磁感应）麦克风的阻尼，希望得到更好的音乐录制。
對物理不感興趣的我 竟然默默看完這集
你們的影片很棒
感謝支持！
牛頓力學對於物體間的引力計算應該加上物體的自轉項，這樣就能完美的算出軌道及其進動。
你的意思是：这是一场超级大骗局？
@@zhangmike4852 超級大騙局是你說的哦！
當時能夠想到牛頓力學已經非常厲害 怎會是騙局呢
目前天文科學界充斥著謬論'悖論及謊言，天文學術研究方向與宇宙邏輯背道而馳，即時終其一生也無法得到解答，一生努力亦將枉然，再則誤人子弟。
@@user-wu3gj4et7n 科學不就是大膽假設小心求證 就算現在假設是你講的是錯的 科學家不是一直在尋找答案 你現在活在這世界上 吃 用 住 穿 方便 還有很多很多都是人類智慧結晶跟努力 不管怎樣 他們也比你只會出張嘴 嘴炮不去做研究好 你說是錯的 我想聽聽你的答案多強
我家離科博館就5分鐘路程，一直沒時間再去逛逛感覺很可惜，等寒假吧
真硬核小科普😁
Thanks!
感謝！
好讚的廣告
第三期這麼成功
果然是「奇蹟的三期」
重力波跟重力波會互相干擾嗎？
例如聲波跟水波一樣會互相干擾，
那萬一重力波經過那麼遠的傳播，
中途有互相干擾過的話，
要怎麼得知曾經被干擾過？
原始數據又該如何推算呢？
所以才要降噪去掉干擾
重力波 有可能會跟扭轉時間相關連嗎？
看完發現還有好多疑問，
像是怎麼知道探測到的重力波是哪顆星體發出來的呢？
還有前人的紀錄真的很重要，水星每世紀軌道都會發生改變，這要累積幾世紀的資訊才能得出這個結論(而且還要保證以前的資料是正確的)
跟 GPS 類似的概念只是反過來。利用在地球上不同地點的探測儀互相比較接收到的時間，進而推算出位置。
我也好讚歎前人的努力，才讓現代人站在巨人的肩膀上
那是因為用數學來算水星軌道都會有誤差因此有一堆假說，像是在冥王星位置有一顆超大質量行星之類有的沒的，之後有沒有搞定我也不知道我沒在關心(數學超級爛
假設>驗證>與假設不符>修正假設......直到完全符合觀測結果，並可在無外來影響下可預測(計算)出下一個變化
這是孤獨搖滾的波奇醬在8月30號看的內容嗎(X
我看到星際爭霸戰標誌性的手勢! 史巴克阿～~ 給大讚!!!
如果重力真的可以是波... 那如果真的能做到人工反重力產生器 並產生反重力波 不就能當推進器?
水星或其他恒星軌道改變會不會由於恆星內部即核心部分因為是 liquid 而不是 solid,內部的金屬溶液相互影響至致?
假設重力波探測器的光(基準線)，不受其他因素影響永遠筆直，
在空間扭曲時紀錄變化量，但是重力波探測器的本體，
在地面上還是受地球環境的各種影響，造成每次測量的誤差。
誤差要等以後跟天文望遠鏡一樣，搬到太空中才能解決了。
仔細想想 你觀測到的黑洞真的會越轉越快嗎？
第四期有順利開始了嗎？小小期待新資訊中
剛好昨天有出新聞，有小延誤，現在預計5/24開始第一次觀測
想請教 重力波對未來人類科技會有什麼影響？
引力波的發現證明了時空不是絕對的存在，質量足夠大的東西互相纏繞，碰撞能產生引力波，如果我們能製造人為的引力波，我們可能能改造一些事實的發展方向
@@wangwang7060所以能穿越時空或改變什麼測量單位嗎
引力波衰减极小，是进行跨宇宙长距离通讯的绝好载体，未来河系间通讯的方式
到此一遊
真希望我們人類能夠放下爭鬥把精力都卯起來放在醫療及科學的開發上，說不定很快可以活更健康更久且遨遊宇宙開拓更多世界了，畢竟爭鬥的一大原因就是資源的爭奪，宇宙那麼大還怕不夠嗎~
想多了~地球科技還做不到搶奪外星資源階段,當有做得到的勢力出現時,第一步也是先整合地球勢力 資源來進一步發展!
畢竟不先安內,談何襄外?
人類就是靠著競爭獲得進化能力的物種，當你不競爭了，那進化的動能也消失了
重力波與瀕死經驗有相同之處!
在我等凡人眼中,愛因斯坦猶如天神一般的存在,感謝"愛"神,讓人類對世界的眼界有了對數級的進步!
3:57左下角的(a+b)^3=a^+2ab+b^2是錯的喔
感恩有你！ 快點快點，大家來找碴開始了！
我只有一問題
為什麼台視看起來比較暗？
為什麼中視看起來比較亮？
為什麼華視看起來比較柔？
是各家的訊號不同嗎？
強
拉瑪努金超神
重力波說明了時空是有彈性的可以被拉伸壓縮，曲速引擎看來是可以實現，在太空船前面製造一個人工黑洞壓縮時空，同時在太空船後面製造人工白洞來膨脹時空⋯來達到星際旅行
光 沒有消失 沉澱 暗物質
重力波可以傳天文數字的距離？😮😮
相對論又双叒叕被證實了
謝謝本期讓我體驗到什麼叫做鴨子聽雷 但是還是硬吞下去
理化老師看到這個頻道不得樂壞了，不用備課欸
希望派得上用場
@@PanScitw 我們老師都直接播你們的影片給我們看哈哈
感謝老師跟各位，請多多利用，批評指教
重力波的波速有多快？介質是什麼？
超級有趣 ! 比 big bang有趣耶 !
完全是鴨子聽雷😂😂！但是又好有學問
廣義相對潤
重力波和引力波是一样的吗
會不會人類觀測到最後面發現了宇宙其實只是某個物體身上的毫米細胞般的存在...那個物體存在的世界之外還有更大的無窮的存在...
轉成這樣 感覺電力很豐富
我們所在的宇宙其實就是個大黑洞, 黑洞外還有別的大黑洞 裡面也同樣有著另一個宇宙
愛因斯坦拉琴吐舌頭欸 哈哈😄
重力波檢驗不會被地球引力干擾嗎？
泛桶計呢？
黑洞所到之處吞噬一切，為什麼兩個黑洞相遇會合併為一。
❤❤❤😮
我好期待啊！
👍
百年前用白紙黑字預言了光年以外的事件，愛因斯坦不能沒有米列娃
重力波
hard core，必須承認看不是明白。並不是主持人講不好，而是缺乏背景知識的自己，一時不知道要把學到的知識點跟什麼已有的概念結合起來。也許對非物理人，若有可能的應用方向會更容易記住與理解。不過，這部分我也清楚，很多科學發現在剛開始時候，要如何讓人類用得上、用到哪，其實也是未知的。總之，謝謝分享。
感謝支持與回饋，我們會盡力摸索，讓所有人都能輕鬆了解科學！
路西法：三体是本好书😂
那么巨大的两个天体，在最后关头，因为角动量守恒，以每秒互相绕行成千上万次的速度合并，宇宙真是神奇到无法想象
廣義相對論不是“發現”而是猜想，直到現在都是
沒錯，廣義相對論及狎義相對論都只是個猜想與自圓其說罷了。竟然有人相信黑洞是個宇宙天體，說什麼宇宙邏輯不適用於黑洞，說什麼黑洞會吞噬任何宇宙物質，甚至於包括光線也無法逃脫，但是還會噴流。這種說法豈不是自相矛盾！讀了半輩子的書，竟然有人這種謬論，真的是白讀了。難道自己對天文對宇宙邏輯沒有一點頓悟。我覺得盡其一生於學術研究，一開始就要找對方向進行，以避免徒勞所學與一生努力，也避免誤導及誤人子弟。
週期好像曼陀羅
我還是沒搞懂
光也是存在於與我們一樣的時空中
為何可以用光來探測重力波？
它的Phase不會被重力波壓縮拉伸的效應影響嗎
應該是因為光速是絕對的吧，我也不是很確定
不就是觀測光的變化嗎？
因為兩邊相位拉伸的情況不一樣
再用天文望遠鏡就能用角度跟傅立葉轉換算出重力波週期
兩個黑動碰撞是否會產生劇烈爆炸？
雙黑洞 重力波
愛因，，，，是對的
光 还有微波
物理超渡😂
每天吃肯德基，總有那麼特別的一天改吃麥當勞，同樣的道理是否能比喻計算結果有誤差的問題？為什麼有那個「特別」比喻回去天體上是否會有靈感呢
重力波探測能發現更多黑洞，但更大可能是探測到重力波，卻不知道是哪裡的黑洞，到最後有發現黑洞卻不知道在哪的默默記錄跟觀察。😢
太極形狀，水聲問題
2017年諾貝爾物理獎得主放錯了，放成了生理學或醫學獎得主。
對！真抱歉，會註解更正。
人类 的科技 对外星人而言 只是玩具 全球無一例外。 的科技 对外星人而言 只是玩具❤😂🎉🎉😢😮😅😊
廣義相對「潤」...
重力波甚麼的我是不太懂，但是女友的反重力波是真的厲害，尤其是那個波峰
怪怪的(⁎⁍̴̛ᴗ⁍̴̛⁎)
阿飄？
相對論不是也預言了白洞，蟲洞嗎？
像 戶不，的石頭
看霍金大見解時書中也說當黑洞融合，1+1大於2
肉眼可見的進洞叫明進洞
說不定有像三體樣的文明在三個行星運作下再找地球樣的舒適環境
說得很清楚,聽得好模糊! 😅
告訴我們哪些地方講的太無法理解了xDDDD
除了黑洞 重力波這些"名詞"看懂了,其它的沒一個懂! 😅
這現象跟颱風藤原效應一樣哪來那麼多困難只是人類眼界小無法看那麼寬廣而已
黑洞好像兩個鼻孔
雖然重力波不會被宇宙塵埃阻擋，但這樣說起來，宇宙中肯定到處是重力波吧，我又怎麼知道我現在測到的是哪組雙星系統的重力波呢？
質量 自旋 軌道 視線方向 重力波特徵 來判定 這些應該都可以利用電腦配對篩選出相對應的系統
@@stone0930 但又用重力波數據來修正質量等等參數，不就像靠演化假說推定化石古代的樣子，再靠化石古代的樣子修正演化假說？
@@moonlind我對於物理怎樣計算不清楚，畢竟不是物理學家，但他們使用的推測方法是可以理解的。
首先我們有一套被證明有效的理論去用方程式推算那些光年之外的天體，只要那些天體是在這個宇宙內的，必定運行同一樣的物理現象。然後我們收集到一段重力波後進行已知會影響天體觀測的常數、背景，就能得出相對好的觀察結果。
然後再從理論的公式上，不斷計算模式那一對星體相撞後，才會得出更為相似的觀察結果。縱使細節上存在差異，但在天體的體質等較宏觀的參數下，應該也能推斷出那些是什麼天體
質疑什麼就免了，畢竟我們暫時也沒法到那邊親眼見證，還是要用前人的成就去協助推測，只能說那一個時代的人太偉大了，現代人也就只能不斷證明前人的理論，吃老本
如果愛因斯坦跟達文西創一間公司
暗物質和暗能量是存在的 只是人類看不到 也駕馭不了 其原因是他的不可觀測姓 因為他不是物質 他是生成物質的基本規律軸線 是宇宙的架構 這一架構形成宇宙
這個主題是不是晚了好幾年? 看了2/3都沒看到新東西