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引力波来头不小 到底有多重要

  • 发布时间:2016-02-13 07:26:00  来源:新华每日电讯  作者:佚名  责任编辑:罗伯特

  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

  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?

  先来认识一下引力。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。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。

  (记者杨骏)据新华社北京2月12日电

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