頭條 | 科學家證實引力波百年預言 打開觀察宇宙新視角

參考消息網2月13日報道 境外媒體稱，一百年前愛因斯坦曾預言存在引力波。以美國幾所大學為主組成的國際科研小組「激光干涉引力波天文台」（LIGO）11日在美國華盛頓舉行記者會，宣布「成功探測到兩個黑洞併合時釋放出的引力波」。

11日，美國「激光干涉引力波天文台」（LIGO）聯合創辦者雷納·韋斯（左）在華盛頓宣布，該團隊利用LIGO探測器於2015年9月14日探測到來自於兩個黑洞合併的引力波信號。（法新社）

據共同社2月11日報道，直接探測到引力波在全球尚屬首次，這是一項諾貝爾獎級別的重大發現，標誌著人類向破解宇宙誕生奧秘前進了一大步。

1916年愛因斯坦在廣義相對論中預言存在引力波，所謂引力波是黑洞之類質量非常大的天體在劇烈運動時擾動周圍的時空，扭曲的時空波動如波紋一樣向外傳播的現象。

首次探測到引力波進一步佐證了解釋引力與時空現象的相對論的正確性，有望實現對光及其他電磁波探測不到的天體以及宇宙誕生之初形態的觀測研究。

這項成果發表在11日出版的美國物理學會雜誌上，今後各國科學家將進一步驗證。

據台灣「中央社」2月11日報道，國際科學家11日表示，他們已窺探到引力波的首個直接證據，即愛因斯坦於一個世紀前預測的時空漣漪，這是物理學和天文學界的劃時代發現。

研究人員宣布，當兩個黑洞於約13億年前碰撞，兩個巨大質量天體結合所傳送出的擾動於2015年9月14日抵達地球，被地球上的精密儀器偵測到。

另據德國之聲電台網站2月11日報道，我們每時每刻都感知到重力——也就是引力的存在。而在廣義相對論中，引力可以用時空彎曲來解釋。

假設時空就是一張蹦床：一枚小小的網球放在蹦床上，它只會靜靜地停在那裡；而如果此時在蹦床上坐著一個人，蹦床就會向下凹陷，那枚網球則會滾向這一凹陷處，而且越是離得近，滾得越快。網球被這處凹陷「吸引」了。

坐在蹦床上的那個人體重越大，凹陷就越是明顯，網球就越是容易滾向凹陷處。同理，在時空中，引起改變的那個物體質量越大，時空彎曲程度就越是明顯，產生的「引力」也更大。

而在那個人一屁股坐上蹦床的那一瞬，蹦床的彎曲會從凹陷中心處向外擴散；此時，如果用高速攝影機觀測並回放慢鏡頭，會發現這一擴散過程是以波動的形式進行的。就好像平靜的水面上投一枚石子，會產生一圈圈的漣漪。這就是引力波。

引力波產生在物體加速過程中，即物質的分布發生改變時（坐上蹦床的時刻），比如恆星爆炸、黑洞碰撞，都會產生引力波。引力波會引起時空的伸縮、影響時空的結構（蹦床的彎曲從凹陷處呈波浪狀擴散）。

愛因斯坦在1916年發表廣義相對論時，就預言了引力波的存在。愛因斯坦的這一理論被提出後，眾多物理學家都在努力尋找引力波存在的證據。然而，受時代所限，早年間的科學家沒有足夠的技術手段來進行觀測。

這次立了大功的LIGO是由相距3000公里的兩個精密觀測裝置共同組成的。之所以要相隔3000公里修建兩套一樣的觀測裝置，是為了便於科學家比對引力波的方向以及時間節點。

據西班牙《阿貝賽報》2月11日報道，著名物理學家斯蒂芬·霍金11日表示，引力波的發現帶來了一種觀察宇宙的新方式，愛因斯坦的理論中有關引力波的預測也得到了證實。

作為黑洞領域的專家，霍金稱，探測引力波的能力有可能對天文學產生革命性的影響。

他說，引力波是宇宙大災變留下的痕迹，它的發現首次證明了雙黑洞系統的存在，也是首次觀察到黑洞融合。

科學家展示黑洞碰撞並融合的電腦合成動畫。（法新社）

霍金強調，除了驗證廣義相對論，人類還可以期待透過宇宙的歷史看到黑洞。藉助引力波，人類甚至將可以看到宇宙大爆炸時期早期宇宙的痕迹。

英國格拉斯哥大學研究員希拉·羅恩參與了此次引力波探測計劃，她形容自己的工作是一次令人神往的旅行。

羅恩說：「我們坐在地球上，觀察宇宙的縫合處是如何因十幾億年前發生的一次黑洞融合而被燙平和壓縮的。當我們打開探測器時，宇宙已經做好準備，等著說『你好』了。」

據台灣「中央社」2月11日報道，國際科學家11日宣布發現引力波證據，證實了愛因斯坦100年前所做的預測，黑洞專家、英國天文物理學大師霍金表示，他相信這是科學史上重要的一刻。

霍金在接受英國廣播公司專訪時表示：「引力波提供了看待宇宙的嶄新方式。」

另據共同社2月12日報道，鑒於國際科研小組LIGO首次探測到引力波，諾貝爾物理學獎得主、東京大學宇宙線研究所所長梶田隆章12日在位於千葉縣的該研究所召開記者會發表感想稱：「這是最初的一步。接下來進入正式推進引力波天文學（研究）這一振奮人心的時代。」

梶田就上述科研成果稱：「這是研究引力波及廣義相對論的科學家盼望已久的歷史性發現，非常激動人心。」

梶田將擔任引力波望遠鏡「神樂」探測計劃的代表。該望遠鏡已設在了岐阜縣，計劃從今年春季開始進行探測試驗。

梶田解釋稱：「此次的發現表明能以引力波構成新的天文學。」他笑著表示：「與其說是（被超越的）懊悔，不如說通過LIGO的數據得知能探測到引力波的概率有望變大，非常好。」

美國《大西洋月刊》網站2月11日刊登《科學新時代的黎明》一文。文章稱，發現引力波的更為重要的意義，在於它標誌著宇宙研究新時代的開始：引力波天文學的到來。宇宙已經因此變成了一個有趣得多的地方。

引力波天文學與普通天文學存在本質上的不同。因為基於光的天文學無法在遙遠的距離之外如此輕鬆地觀察到成對的脈衝星或黑洞。目前，天文學家依賴於計算機模型來預測碰撞發生的頻率，但是LIGO將能夠告訴我們這些模型是否正確。

加州理工大學的奇普·索恩博士參加了此次發布會。他曾擔任影片《星際穿越》的科學顧問。（法新社）

不過這僅僅是個開端。歐洲規模相仿的引力波觀測台（它正在進行與LIGO類似的升級）以及日本的「神樂」探測計劃將提供另外兩個觀測項目，從而組成一個全球引力波網路。

有關基於太空的探測裝置的計劃正在籌備之中，該探測裝置可以「聽到」LIGO和其他位於地球上的觀測台所無法探測到的頻率——包括那些可能是宇宙剛剛誕生時發出的頻率。但是這些都將在未來才能成為現實。而今天，我們可以盡情享受最初的探測。

美國《紐約時報》網站2月11日刊登《從黑暗中發現美》一文，作者為勞倫斯·克勞斯。

文章說，人們常常會問，如果不能生產更快的汽車或更好的烤麵包機，像這樣的科學研究有什麼用處。但是對於畢加索的油畫或莫扎特的交響樂，人們卻很少會問同樣的問題。

人類創造力的此類登峰造極之舉將改變我們對於自身在宇宙中的位置的看法。與藝術、音樂和文學一樣，科學擁有使人驚訝和激動、目眩和迷惑的能力。然而，科學的這個方面（即它的文化貢獻以及所具有的人性）或許就是它最為重要的特徵。

從一項觀測自然奇觀的令人驚訝的實驗成果中，我們還能學到哪些有關宇宙的更多知識？這個問題的答案見仁見智。未來的引力波觀測將能夠探索黑洞的奇異特性。這可能會揭示星系、恆星和引力的演變。最終，我們或許可以觀測到來自宇宙大爆炸的引力波，這將讓我們超越目前對於物理學的理解的極限。

引力波產生於黑洞邊緣即「視界線」附近，也就是所謂的宇宙出口，任何事物在經過這裡之後便將永遠無法返回。例如，在這樣的區域附近，時間會大大減慢，就像每一個看過電影《星際穿越》的人所知道的那樣。

最終，通過對「視界線」附近的過程進行探索，或是通過觀測來自早期宇宙的引力波，我們或許能了解有關宇宙本身起源的更多知識，甚至了解可能存在的其他宇宙。

每一個孩子都曾對我們來自何方以及如何到達這裡感到疑惑。我們可以通過建造像LIGO這樣的裝置來深入觀測宇宙，從而嘗試回答這樣的問題。這將成為人類持續不斷的好奇心和聰明才智的證明——這是我們身為人類最應感到慶幸的兩種特質。

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