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多国开发激光技术探测引力波 或将改变世界

2013-07-31 11:12
老猫
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  广义相对论预言存在引力波

  在“广义相对论”发表近百年之后的今天,这种神秘莫测的波终于有可能向我们一展真面目。过去一些年里,天文学家在美国、日本和德国设置了探测器,后来又在意大利距离比萨市12千米的地方设置了一个。这座法意合建的探测器名为“Virgo”,2004年正式启用。这项大工程耗资不菲。Virgo有一条长3千米的隧道,位于意大利比萨市的郊区,而隧道只是Virgo的“部件”之一。在日本国立天文台内,也有一条直角边长为300米的等腰直角三角形的隧道,一台名为“TAMA300”的激光干涉仪型的引力波检测装置也开始运转,这是世界上率先搜寻引力波的努力之一。

爱因斯坦提出广义相对论

  引力波也称重力波。早在1916年,爱因斯坦在提出“广义相对论”时就预言了引力波的存在。相对论认为时间和空间是不可分割的。我们不能再把三维空间与滴答作响的时钟分别对待,它们其实都是时空结构的组成部分。但广义相对论的一个推论还有待证实:如果一个物体突然运动,它应该以引力波的形式释放能量,就像铃铛摇动时会响一样。在理论上这适用于所有物体,包括人类。但只有宇宙中体积极大、密度极高的物体──如超新星、塌缩的黑洞和中子星──释放出的引力波才能被探测到:某个超新星短暂地爆发出像数十亿个恒星组成的星系一样明亮的光芒,随后其碎片纷纷射向宇宙深处。但它的影响远远不止这些。超新星会令时空结构发生震颤,并波及数百万光年以外的地方。这种现象被称为引力波,天文学家们都努力地想第一个证明它的存在,他们可能最终带领我们一路追溯到宇宙大爆炸的源头。

NASA超级计算机模拟得到的黑洞双星开始合并的情形

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