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愛因斯坦預言獲證實!人類宇宙認知進引力波時代

 紫嫣雅閣 2016-02-13

  美國科學家11日宣佈,他們探測到引力波的存在。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」。

  美國當地時間2月11日上午10點30分,美國國家科學基金會(NSF)召集了來自加州理工學院、麻省理工學院以及LIGO(激光干涉引力波天文台)的科學家在華盛頓特區國家媒體中心宣佈:人類首次直接探測到了引力波!


什麼是引力波呢?

(文科生請不要猶豫地點開↑↑↑)


  引力波是一種時空漣漪,如同石頭被丟進水裡產生的波紋一樣。黑洞、中子星等天體在碰撞過程中有可能產生引力波。100年前,愛因斯坦的廣義相對論預言了引力波的存在。廣義相對論的其他預言如光線的彎曲、水星近日點進動以及引力紅移效應都已獲證實,唯有引力波一直徘徊在科學家的「視線」之外。


  引力波可以直接與宇宙大爆炸連接。廣義相對論中預言的引力波也可以產生於宇宙大爆炸中,這就是說大爆炸之初的引力波在137億年後的今天仍然可以探測到。一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就有機會揭開宇宙的各種謎團,甚至了解宇宙的開端和運行機制。


引力波被發現的意義何在?

  這次探測到的引力波是由13億光年之外的兩顆黑洞在合併的最後階段產生的。兩顆黑洞的初始質量分別為29顆太陽和36顆太陽,合併成了一顆62倍太陽質量高速旋轉的黑洞虧損的質量以強大引力波的形式釋放到宇宙空間經過13億年的漫長旅行,終於抵達地球,被美國LIGO的兩台孿生引力波探測器探測到。


  這次發現的重大意義,就是人類終於掌握了「看」到黑洞的手段。以往人類只能依靠電磁波觀察浩瀚宇宙,對吸走一切的黑洞束手無策,現在卻終於有了引力波這條探路棒。酷炫地說,人類睜開了第三隻眼。


LIGO探测器

LIGO探测器是美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造的两个引力波探测器,不久前改造升级后探测灵敏度相比2010年提高了约10倍。


  引力波天文學將是繼傳統電磁波天文學、宇宙線天文學和中微子天文學之後,人類認識宇宙的全新窗口,必將引發一場天文學的革命。


  引力波像其它的波一樣,攜帶著能量和信息。電磁波(宇宙背景微波輻射)只能讓我們看到大爆炸38萬年之後的景象,而引力波能夠讓我們回望宇宙大爆炸最初瞬間,檢驗宇宙大爆炸理論的正確與否。


愛因斯坦的預言


  引力波幾乎不被宇宙介質吸收,這次觀測到的引力波來自13億光年以外,人類一直摸黑看宇宙,愛因斯坦說宇宙是這樣的,怎麼證明呢?用手電筒看,人類一直在找愛因斯坦預言的手電筒,找了一百年,終於找到了。


  參與研究項目的主要科學家——麻省理工大學教授賴納·韋斯說:「如果我們能夠把這一消息告訴給愛因斯坦,那麼他的表情一定會很好玩。」




  引力波是愛因斯坦在廣義相對論中提出的。愛因斯坦認為,引力是由於時空的扭曲產生的。最簡單的一個比喻就是想像一張平平的毯子,如果你在上面放一個球,毯子就會凹下去一塊,這就是時空的扭曲。球越重,凹陷越深。1916年,愛因斯坦又在廣義相對論框架下發表論文,論證了引力的作用以波動的形式傳播。這就是引力波的由來。


  愛因斯坦的厲害在於,他的模型超越了當時的觀測技術和數據,一百年來的觀測都沒有跳出他提出的模型框架。


  不少網友感歎,我怎麼可能跟愛因斯坦是同一個物種呢?





  




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