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引力波來頭不小 到底有多重要

  • 發(fā)布時(shí)間:2016-02-13 07:26:00  來源:新華每日電訊  作者:佚名  責(zé)任編輯:羅伯特

  未來,或許真正的星際穿越等,都需要建立在人們獲得的引力波知識(shí)之上

  能發(fā)現(xiàn)引力波,說明人類深空探測(cè)技術(shù)已經(jīng)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展,今后“傾聽”宇宙之聲,將越來越輕松。相信人類會(huì)“聽”到或“看”到更多的宇宙故事。而引力波自身,據(jù)說蘊(yùn)含著宇宙誕生的巨量信息,并能夠證明各種預(yù)見性理論。這么神奇的波,來頭不小。它到底有多重要?

  先來認(rèn)識(shí)一下引力。它無處不在,主導(dǎo)了宇宙和星系。引力是人類最早定量認(rèn)識(shí)的相互作用。牛頓發(fā)現(xiàn)引力后的幾百年,物理學(xué)進(jìn)展很多。

  盡管牛頓的萬有引力定律有著幾乎完美的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,但觀念上把時(shí)間和空間分開考慮。而1915年愛因斯坦提出的廣義相對(duì)論,進(jìn)一步研究了引力和“時(shí)空幾何”的關(guān)系,認(rèn)識(shí)到引力是一種非常特殊的相互作用。這革新了牛頓的引力觀念和時(shí)空觀念。

  廣義相對(duì)論論證的一個(gè)重點(diǎn)就是,引力的本質(zhì)是時(shí)空幾何在物質(zhì)影響下的彎曲。電影《星際穿越》里,一個(gè)質(zhì)量超級(jí)巨大的星球,周圍的時(shí)空是會(huì)發(fā)生扭曲的,星球質(zhì)量越大,時(shí)空扭曲就越厲害,光和時(shí)間概念都發(fā)生了改變。起伏、震顫、波浪……你可以用各種詞匯形容你理解的時(shí)空扭曲。

  1916年,愛因斯坦又在廣義相對(duì)論框架下發(fā)表論文,論證了引力的作用以波動(dòng)的形式傳播。這就是引力波的由來。

  眼見為實(shí)。人類只相信真實(shí)探測(cè)到的。遺憾的是,引力波太“高冷”,人類百年來一直不能探測(cè)到它的存在。為什么?

  由于引力波產(chǎn)生的效應(yīng)很小,如果不主動(dòng)去除外界干擾,不可能從“背景波動(dòng)”中分辨出引力波信號(hào)。地震波、火車噪聲、觀測(cè)設(shè)備本身的極微小活動(dòng)等都會(huì)構(gòu)成干擾。

  可是,技術(shù)是飛速發(fā)展的?!犊茖W(xué)》雜志和《自然》雜志都預(yù)測(cè),隨著探測(cè)儀器靈敏度大幅提高,今年的最重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)可能就是引力波。一些剛升級(jí)的探測(cè)器也許能讓物理學(xué)家一“睹”引力波的真面目,其中之一便是“激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)”。這個(gè)位于美國(guó)路易斯安那州利文斯頓市與華盛頓州小城漢福德市之間數(shù)公里長(zhǎng)的觀測(cè)設(shè)施已于不久前完成改造工作,其探測(cè)靈敏度比5年前提高了10倍。

  幸福似乎來得太快。沒想到兩大頂級(jí)科學(xué)雜志話音剛落,人類就有了如此大的收獲。錯(cuò)了??茖W(xué)家去年9月就觀測(cè)到了引力波,這是由兩個(gè)黑洞合并產(chǎn)生的一個(gè)時(shí)間極短的引力波信號(hào),經(jīng)過13億年的漫長(zhǎng)旅行,于2015年9月14日抵達(dá)地球。但科學(xué)家也怕鬧烏龍,因此需要各方面的論證來證明這確定無疑是引力波。幾個(gè)月后才宣布本次成果,相信是較為靠譜的。探測(cè)到引力波,人們將能為大爆炸理論和宇宙膨脹理論找到更有力的證據(jù)。未來,或許真正的星際穿越等,都需要建立在人們獲得的引力波知識(shí)之上。

  (記者楊駿)據(jù)新華社北京2月12日電

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