科學家宣布探測到引力波 愛因斯坦預言成真
央廣網北京2月12日消息 據中國之聲《全球華語廣播網》報道,北京時間昨天深夜一則重大消息的發布震驚了世界,美國科學家在華盛頓特區國家媒體中心宣布,人類首次直接探測到了引力波。
美國加州理工學院、麻省理工學院以及激光干涉引力波天文台的研究人員,當天宣布,他們利用激光干涉引力波天文台探測器,於2015年9月14號探測到來自於2個黑洞合併的引力波信號。
激光干涉引力波天文台執行總監賴茨在當天的新聞發布會上表示,引力波的發現開啟了引力波天文學的時代。
他的原話是:400年前伽利略把望遠鏡指向星空,開啟了現代天文觀測的時代,今天我們所做的重要性和與之比肩,我認為我們開啟了了解宇宙的一扇窗,一扇引力波天文學之窗。
引力波是愛因斯坦廣義相對論實驗驗證中最後一塊缺失的拼圖,愛因斯坦在100年前就預言了引力波的存在,但也許愛因斯坦都不敢想像,今天,我們真的探測到了引力波!那麼到底什麼是引力波呢?
根據愛因斯坦的廣義相對論,時空內的物質如何移動,而物質引導時空如何彎曲,有質量的物體會使它周圍的時空發生扭曲,物體的質量越大,時空就扭曲的越厲害,如果將時空看成一張大橡膠膜,然後往上面放一個球,那麼球的質量就會把橡膠膜往下壓,這時如果在旁邊再放一個球,那麼可以看到兩個球分別造成時空彎曲,讓它們逐漸的滾向了對方,並最終親密接觸。當物質分布發生改變時,時空也會相應變化,這一變化以光速傳播開去,這就是引力波。引力波與宇宙中物質的相互作用是非常微弱,如果一串引力波迎面通過你,你會不斷的發生拉伸和壓縮,但即便是緻密雙星併合時產生的引力波,除非你就站在引力波波源附近,否則引力波只會把你的身高改變一丁點,大約是一個氫原子的100億分之一,引力波可以被用做窺探宇宙深處的工具,更重要的是由於有幾乎不衰減的特性,它能幫我們洞悉整個宇宙的起源。
當引力波在我們的手機上刷屏時,很多人都在尋找,引力波在哪裡?它在我們的日常生活中起了什麼作用?哪些現象與引力波有關?然而,航天科工二院研究員楊宇光告訴我們,引力波對我們生活的影響極其微弱,以至於我們根本感覺不到。
楊宇光介紹,這兩個黑洞在碰撞的過程中,形成一個新的黑洞,它損失了相當於三個太陽的質量,這些質量都變成了能量,而這些能量在幾十毫秒的時間中釋放出去,它的功率比宇宙中其他的可見的物體,它當時的損失功率都要高,因此如此強大的能量的釋放,它以引力波的形式傳播,到達地球,採用特殊的儀器進行探測,我們也只能探測到尺度遠遠小於一個原子的這樣一個空間的拉伸或者是壓縮的變化,因此我們可以想像到它是多少的微弱,只有最尖端的儀器才能夠探測到它的存在,因此正常生活是不受它的影響的。
由於引力波實際在地球上的影響很小,對於普通人來說可以忽略不計,但對於科學家來說那卻是一個激動人心的變化,英國天文學物理學家霍金表示,這一重大發現是科學史上重要一課,楊宇光介紹引力波的存在被證實之後,不但證實了黑洞的存在,更為人類研究黑洞、研究宇宙起源提供了可行的方法。想像一下如果你一直失聰,突然有一天你的聽力恢復了,你將可以用全新的方式來聆聽探索宇宙,這就是為什麼引力波探測對我們來說如此重要。
楊宇光介紹,這樣的引力波用很靈敏的儀器探測到它微弱的存在,對將來宇宙的認識具有非常重要的意義。從伽利略時代開始,從光學望遠鏡的發明開始,人類有了對宇宙的精細結構進行探測的手段,後來發展的探測手段對宇宙的探測應當都是一些直接觀測的方法,對宇宙中很多比如類似於黑洞,比如一些其他的很難觀測的天體,以及宇宙形成的過程,都需要一些精測觀測手段,而引力波它的這種探測也通過它的這個表象為我們提供新的觀測手段,可以使我們對宇宙的認識有更深入的發展。
楊宇光表示,有了這一探測方法後,人類以後可以將探測儀器放入太空,在真空無干擾的環境下,探測更清晰的引力波,從而為研究黑洞和宇宙提供更多的研究數據。得知引力波的消息之後,科幻迷又開始萌生無限的遐想:藉助引力波未來我們能實現星際航行和時空穿越嗎?楊宇光表示,引力波被證實存在並不意味著能為人類提供穿越的手段。
楊宇光解釋,根據我們目前能夠掌握的物理學的基本知識,以及可以預見的人類未來可以掌握的技術,應當說穿越仍然是不可能的。實際上在物理學以及天文學中很多的假設,包括一些蟲洞的這樣的輿論到目前也沒有證實。包括黑洞,它完全不輻射電磁波的,它只能通過一些間接的證據對黑洞本身的結構進行一些推測,引力波它的存在以及對它的一些現象的探測,可以為我們對黑洞的一些結構進行更為準確、更為深入的探測,通過這些間接的探測,就可以讓我們對宇宙有更新的了解,這是引力波這一件事發現的最大的意義所在,而不是說能為我們提供一個時空上穿越的手段。
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