如今,在实验室就能模拟出引力最极端的效果( 四 )

Bill Unruh将这种声音捕捉法称为“哑孔” , 他于1980年率先提出利用流体模拟出引力的想法 。 自那时起 , “模拟引力”领域开启了蓬勃发展 。 物理学家发现在许多系统中 , 波能如同在强引力场中一般移动 , 他们由此设计出可以模拟黑洞 , 甚至能模拟出如同初期宇宙那般迅速扩张空间的方法 。 而今 , 只需在实验室中观测扰动在流体或气体中的传播方式 , 就能完成模拟 。

在视频中 , 水流穿过带障碍物的容器 , 障碍物的存在加快了水的流速 。 研究人员通过这个实验测量波的传播方式 , 以及波与流速的关联 。

图释:配对波的创建 。 图片展示了输入频率为0.185 Hz的配对波的转换:a , 未滤波特性的傅里叶变换   b , 仅包含输入频率的滤波特性 。 c和d , 正负滤波的波特性(颜色代表波幅 , 详见色条 。 )

这种类型的声波 , 与被引力影响的光可以套用同一个公式 , 只需将声速代替光速即可 。 甚至 , 如果这类声波的近似值保持在一个有效范围内 , 它们还遵循了狭义相对论的对称性原理 。 如此一来 , 科学家们就可以通过实验探测引力作用下的物质行为 , 研究普通状态下无法观察到的各种情况 。

推荐阅读