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激光触摸“时空的涟漪” 推开另一引力波世界大门

2017-10-17 00:25
光行天下
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今天,各大版面被“引力波”刷新,目光所及之处都是“引力波发现”相关消息。原来该事件源于美国和欧洲多个科学机构宣布16日发布“此前从未观测到的”引力波新发现。据消息称,美国国家科学基金会发布新闻公报表示,于北京时间16日22时举行新闻发布会,会议介绍美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)和欧洲“处女座”(Virgo)引力波探测器及其全球合作伙伴的新发现。

什么是引力波?

人类第一次触及到引力波的时候是爱因斯坦相对论。爱因斯坦的广义相对论提出之后,这个描述“时空和物质”理论在很多地方受到实验检验。人们在确凿的实验证据下,一次又一次的被这个伟大理论的深刻与正确而震惊。然而作为广义相对论的一个重要预言——引力波,却迟迟没有发现。为了探测到这个引力波,几代科学家们做出了很多尝试和努力。那么究竟什么是引力波呢?

有人形容引力波是“时空的涟漪”,并且认为黑洞是质量很大很大的天体。由于质量很大很大,根据“物质告诉时空如何弯曲”,周围的时空会一定弯曲得很厉害是。时空不弯曲的时候就像一汪平静的湖水,你在上面轻轻放上一个皮球,皮球下面的水面是一个弧形的吧,这就和黑洞存在、附近时空弯曲一个道理。光有一个皮球停在水面上,水面还是很平静。但是如果有两个皮球像图中两个黑洞那样彼此环绕运动着,那就不得了啊,水平会泛起阵阵涟漪。所以,如果水面是时空的话,那水波就是引力波。引力波不能理解成引力的波,引力波的本质相当于时空的涟漪,是时空的波动。

引力波探测

根据理论知识,自从138亿年前,一团体积有限密度温度极高的“东西”爆炸形成宇宙,爆炸至今不断扩散,原始引力波来源于那场爆炸。随着体积扩散温度降低,出现了光。后期宇宙中任何物体只要运动,都会辐射引力波,包括任何物体,比如星体运动、宏观物质、围观物质,“动”就会辐射引力波。也是作为爱因斯坦广义相对论的重要引言,引力波存在于理论之中,一直被人们认为真真切切的存在,然而就是无法证明,无法使引力波“现出原形”。人们一直致力于寻找引力波,引力波探测成为世界性大项目,集合和人类在物理、工程、数学、计算机方面最先进的理论、技术、和智慧。有人比喻引力波的探测难度说,如果想看到引力波,相当于在1公里的长度上找到那小于原子核半径一万倍的空间变化。

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