引力波可以穿过黑洞吗？（第一季）

　　当宇宙中＂总是＂发生的许多件事相遇时，你怎么知道哪一个会赢？例如，引力波总是穿过它们遇到的任何东西：真空、暗物质、气体云、等离子体、尘埃、行星、恒星，甚至像白矮星和中子星这样的致密恒星残骸。
　　引力波与黑洞
　　引力波携带能量，当它们通过时，它们可以将能量沉积到它们影响的物体中，使空间（以及其中的所有东西）变形和扭曲。似乎没有什么能阻止引力波，我们看到的唯一变化来自质量的存在和膨胀的宇宙造成的扭曲时空的影响。
　　引力波与黑洞
　　但在硬币的另一面，我们有黑洞，它有一个事件视界：一个没有任何东西可以逃脱的区域。那么当不可移动的物体遇到不可抗拒的力量时，谁会赢？这就是 Rhys Taylor 想知道的，他问道：＂互联网上有很多（包括你自己的作品）关于引力波如何没有真正逃离事件视界，但这似乎总是关于黑洞本身发射的引力波：例如，在合并过程中......什么发生在某个遥远的外部事件产生的引力波上吗？＂
　　引力波与黑洞
　　它会穿过黑洞本身吗？或者它会以某种方式被吸收？这是一个值得探索的迷人问题。
　　引力波与黑洞
　　让我们从黑洞开始：宇宙中不容忽视的物体。当您远离黑洞的视界时，它的行为似乎与宇宙中任何其他普通质量一样。例如，从地球的位置来看，我们从太阳感受到的引力效应与以下产生的引力效应无法区分：
　　引力波与黑洞
　　我们仍然会经历与太阳相同的轨道、相同的速度、相同的周期和相同的椭圆模式（甚至相同水平的相对论进动）。当我们观察太阳（或任何替代太阳的物体）附近时，唯一可察觉的差异就会出现。背景星光的弯曲，连同所有其他形式的物质和辐射，越靠近一个致密、大质量的物体，即当前被太阳圆盘遮蔽的区域，就越强烈。除了最接近太阳的中心约 1 度的空间扭曲（空间曲率最严重）之外，没有其他可检测到的差异。
　　引力波与黑洞
　　但是，当我们考虑它对吸收各种类型的物质和辐射的影响时，空间的内部区域非常重要。例如：
　　1· 太阳是一个不透明的物体，它会吸收与它相互作用的一切，如质子、中子、电子和光子，但对中微子和反中微子等粒子是透明的，
　　2· 白矮星不透明，但比太阳小得多，横截面积小得多（可能只有太阳的大小 0.01%），但仍对质子、中子、电子和光子不透明，并且由于它的密度会开始吸收一小部分撞击它的中微子，
　　3· 中子星甚至比白矮星更小、更密，它们吸收质子、中子、电子和光子的面积要小得多，但会吸收更多 100% 撞击它的物质，以及高达约 50% 地穿过其直径的中微子（和反中微子），
　　4· 黑洞绝对 100% 吸收了我们所知道的接触或穿过其事件视界的一切。
　　从黑洞中出来，如果你是一个携带能量的实体，就应该无处可逃。
　　引力波与黑洞
　　然而，这一切对引力波意味着什么？与其他物质或辐射量子不同，引力波通常不被认为是在时空中传播的粒子，而是一种辐射形式，它本身就是时空结构中的涟漪。当引力波穿过一个包含物质或能量的空间区域时，该区域中的一切都会经历与它所在的空间相同的扭曲——同样的压缩和稀疏。
　　引力波与黑洞
　　然而，我们必须考虑的一个重要因素是，引力波穿过的空间中存在的物质会发生什么？是的，当波穿过我们时，它们会缩短和延长存在的每个物质量子之间的距离。但是，这些波能否将能量存入与之相互作用的物质中？信不信由你，  这是  1957 年一个名为  GR1  的激烈会议的  主题：第一次美国广义相对论会议。
　　引力波与黑洞
　　最终决定这个问题的论点是由理查德·费曼提出的，今天它被称为  粘珠论点  。想象一下，如上图所示，您有两个垂直的细棒，每个棒的末端都有珠子。每根杆上都固定着一个珠子：它附着在杆上，不能移动。但另一颗珠子可以自由滑动；如果引力波垂直于杆的方向穿过杆，珠子之间的距离现在会发生变化。
　　引力波与黑洞