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2月11日,在美国首都华盛顿举行的新闻发布会上,显示屏展现出科学家们捕捉到的引力波信号图像。(新华社/法新) |
白话引力波 就如同石头被丢进水里产生的波纹,引力波是一种时空涟漪。如今,这种涟漪终于被科学家发现了。科学家们欣喜若狂,“科学粉丝”手舞足蹈,各大网上科技论坛等一片热闹。然后,还有然后么? 当然有。能发现引力波,说明人类深空探测技术已经取得突飞猛进的发展,今后“倾听”宇宙之声,将越来越轻松。相信人类会“听”到或“看”到更多的宇宙故事。而引力波自身,据说蕴含着宇宙诞生的巨量信息,并能够证明各种预见性理论。 这么神奇的波,来头不小。它到底有多重要? 先来认识下引力。它无处不在,主导了宇宙和星系。引力是人类最早定量认识的相互作用。牛顿发现引力后的几百年,物理学进展很多。 尽管牛顿的万有引力定律有着几乎完美的实验验证,但观念上把时间和空间分开考虑。而1915年爱因斯坦提出的广义相对论,进一步研究了引力和“时空几何”的关系,认识到引力是一种非常特殊的相互作用。这革新了牛顿的引力观念和时空观念。 广义相对论论证的一个重点就是,引力的本质是时空几何在物质影响下的弯曲。电影《星际穿越》里,一个质量超级巨大的星球,周围的时空是会发生扭曲的,星球质量越大,时空扭曲就越厉害,光和时间概念都发生了改变。起伏、震颤、波浪……你可以用各种词汇形容你理解的时空扭曲。 1916年,爱因斯坦又在广义相对论框架下发表论文,论证了引力的作用以波动的形式传播。这就是引力波的由来。 眼见为实。人类只相信真实探测到的。遗憾的是,引力波太“高冷”,人类百年来一直不能探测到它的存在。为什么? 由于引力波产生的效应很小,如果不主动去除外界干扰,不可能从“背景波动”中分辨出引力波信号。地震波、火车噪声、观测设备本身的极微小活动等都会构成干扰。 可是,技术是飞速发展的。《科学》杂志和《自然》杂志都预测,随着探测仪器灵敏度大幅提高,今年的最重大科学发现可能就是引力波。一些刚升级的探测器也许能让物理学家一“睹”引力波的真面目,其中之一便是“激光干涉引力波天文台(LIGO)”。这个位于美国路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市之间数公里长的观测设施已于不久前完成改造工作,其探测灵敏度比5年前提高了10倍。 幸福似乎来得太快。没想到两大顶级科学杂志话音刚落,人类就有了如此大的收获。错了。科学家去年9月就观测到了引力波,这是由两个黑洞合并产生的一个时间极短的引力波信号,经过13亿年的漫长旅行,于2015年9月14日抵达地球。 但科学家也怕闹乌龙,因此需要各方面的论证来证明这确定无疑是引力波。几个月后才宣布本次成果,相信是较为靠谱的。全球10多个国家超过1000名科学家为此作出了贡献。 探测到引力波,人们将能为大爆炸理论和宇宙膨胀理论找到更有力的证据。未来,或许真正的星际穿越等,都需要建立在人们获得的引力波知识之上。 (新华社北京2月12日电) 在一片嘈杂的背景噪音中,一声“噗”的清脆声响,如水滴落水,持续时间不到1秒,这正是由引力波转化成的宇宙之声。在爱因斯坦提出引力波的预言百年之后,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)科学家11日宣布,人类首次直接探测到了引力波。这是人类第一次能够“听”到宇宙的“声音”。 据新华社华盛顿2月11日电 美国科学家11日宣布第一次直接探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”,它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。 “女士们、先生们,我们已经探测到引力波,我们找到它了。”美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)执行主任戴维·赖茨当天在华盛顿举行的记者会上宣布。 来自加州理工学院的赖茨把寻找引力波比作科学上的登月项目。“我们做到了,我们登上了这个‘月球’,”他兴奋地重复道。参与记者会的还有麻省理工学院的研究人员及资助研究的美国国家科学基金会人员。 上世纪70年代,曾有美国科学家在观测双星系统的过程中,发现引力波存在的间接证据,并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。 在将于《物理学评论通讯》杂志发表的新研究中,科学家探测到的是由黑洞合并产生的一个时间极短的引力波信号,持续不到1秒。它经过13亿年的漫长旅行,于2015年9月14日抵达地球,被刚改造升级的LIGO的两个探测器以7毫秒的时间差先后捕捉到。 有关LIGO发现引力波的传言已在物理学界传播了几个月,最早透露这一消息的是美国亚利桑那州立大学物理学家劳伦斯·克劳斯,但一直没有获得LIGO项目组证实。 克劳斯11日对新华社记者说,发现引力波是一个“重大里程碑”,它开启了观测宇宙的一个新窗口,就像望远镜的发明或太空无线电波的发现一样。引力波天文学将成为21世纪的天文学。
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