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時(shí)空漣漪——引力波

 育則維善余言 2019-05-15

愛因斯坦又對(duì)了!在這位大科學(xué)家提出引力波的預(yù)言百年之后科學(xué)家宣布,人類首次直接探測(cè)到了引力波。這是人類第一次能夠“聽”到宇宙的“聲音”。

傾聽宇宙的“聲音”

在一片嘈雜的背景噪音中,一聲“噗”的清脆聲響,如水滴落水,持續(xù)時(shí)間短暫得不到1秒,這正是由引力波轉(zhuǎn)化成的宇宙之聲。2016年2月11日,在華盛頓召開的記者會(huì)上,美國(guó)“ 激光干涉引力波天文臺(tái)”科學(xué)家現(xiàn)場(chǎng)播放了來自宇宙的“ 聲音”。

美國(guó)路易斯安那州利文斯頓市激光干涉引力波探測(cè)器

什么是引力波?

在物理學(xué)中,引力波指時(shí)空曲率中以波的形式從輻射源向外傳播的擾動(dòng),這種波會(huì)以引力輻射的形式傳遞能量。

引力波是以波動(dòng)形式和有限速度傳播的引力場(chǎng)。它是橫波, 在遠(yuǎn)源處為平面波。它有兩個(gè)獨(dú)立的偏振態(tài)并且攜帶能量。在真空中以光速傳播雙星體系公轉(zhuǎn)、中子星自轉(zhuǎn)、超新星爆發(fā),及理論預(yù)言的黑洞的形成、碰撞和捕獲物質(zhì)等過程,都能輻射較強(qiáng)的引力波。


根據(jù)推測(cè),大爆炸剛發(fā)生后的超光速暴漲過程產(chǎn)生了引力波。愛因斯坦廣義相對(duì)論所描述的引力, 是時(shí)空曲率所產(chǎn)生的一種現(xiàn)象。質(zhì)量可以導(dǎo)致這種曲率。當(dāng)物質(zhì)在時(shí)空中運(yùn)動(dòng)時(shí),附近的曲率就會(huì)隨之改變。大質(zhì)量物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的曲率變化會(huì)以光速像波一樣向外傳播。這一傳播現(xiàn)象就是引力波。

引力波的特性

發(fā)現(xiàn)引力波的眼睛——激光干涉引力波探測(cè)器

引力波的意義

引力波天文學(xué)將是繼傳統(tǒng)電磁波天文學(xué)、宇宙線天文學(xué)和中微子天文學(xué)之后,人類認(rèn)識(shí)宇宙的全新窗口必將引發(fā)一場(chǎng)天文學(xué)的革命。引力波探測(cè)將推動(dòng)引力量子化的研宄,最終把引力融入其它三種基本相互作用,完成愛因斯坦的偉大夢(mèng)想。電磁波(宇宙背景微波輻射)只能讓我們看到大爆炸38 萬年之后的景象,而引力波能夠讓我們回望宇宙大爆炸最初瞬間檢驗(yàn)的正確與否。


編輯人:景棟 何雯倩 

審核人:孫宇

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