点击 “国家空间科学中心” 可以订阅哦! ![]() 最近漫科普开放话题活动——问出你感兴趣的科学话题 好多热情地问题扑面而来 各种稀奇古怪的脑洞 真把小漫当成万能机器猫了吗? 文 / 月月鸟 不过看到大家这么热情地参与 小漫好受鼓舞 这段时间,小漫会陆续挑出一些问题 认认真真地回答 满足大家的好奇心! 有漫星人说看到天体物理就头疼 让小漫用最通俗的语言解释一下… 一上来就问这么高深的问题 小漫压力好大 ![]() 虽然小漫也不是很懂 但愿意借此机会,带您穿梭时空隧道 回顾人类几千年的历史上 在这一领域中那些伟大的想法是如何诞生的 最早 人们看到天上的星宿,发现会周期性规律地变化 人们并不了解其内在成因,但通过直观的观察与记录 逐步地掌握了一些星辰运行地规律 然后古人们推断,天上的星星是由某种机械驱动 用来记录时间的 例如太阳与月亮 每天都在机械的驱动下周而复始地运转 ![]() 后来 人们构造了模拟天体运行的仪器 即一些以齿轮为主的机械构造,用来来模拟天体的运行轨道 ![]() 想象中这个仪器可能很高深 但机械式钟表想必您见过吧 里面就是一大堆齿轮的组合 既然古人认为天上的星体变化是用来记录时间的 于是这些齿轮后来就催生了钟表的诞生 当然 今天的手表已经不再依托于机械结构 但小漫至今仍然认为这个想法很伟大 因为人类把广阔宇宙中对于时间的理解 体现在这样一个小巧而无比精密的机械结构里 ![]() 到了18世纪 天才的牛顿出现了 后来的事情你我在中学课本上就都知道了 一天中午他在树下睡大觉,不料被树上的一个苹果砸中了 于是他思考一个无比天才的问题 ——苹果为什么向下落?而不是往天上飞呢? ![]() 牛顿与苹果的互动产生了一个伟大的物理学概念 ——万有引力 即任何两个有质量的物体都存在引力作用 该引力大小与其二者的质量均成正比,与二者距离的平方成反比 因为地球对苹果有引力,所以苹果才向下落,而不是飞向天空 根据万有引力,人们对天体的运行轨迹重新进行了计算 人们发现万有引力很好的解释了天体运行的轨道问题 于是齿轮模型的时代结束了,万有引力取而代之 当然,钟表还要继续生产:) ![]() 到了20世纪 爱因斯坦也思考了一个神奇的问题 如果他坐在一辆以光速行驶的列车上 回头望远处的时钟 那么时钟上指针对他而言是不是就静止了? 因为指针在下一秒的图像也只能以光速传播 而这个图像是不是永远也追不上这辆光速列车呢? ![]() 如果默认光速是绝对不变的 那么将要求时间与空间可以相互转换 ——空间可以被压缩,而时间也可能被拉长 而牛顿的绝对时空观也将被一个新的相对时空观所取代 于是相对论诞生了 ![]() 在相对论里,万有引力的概念被时空弯曲所取代 一个存在质量的物体对周围物体的作用不再体现在引力上 而会体现为他使得其周围的时空产生弯曲 在这个弯曲的时空中的物体 总是会找最短的捷径来运动(短程线)。 ![]() 好了,下面的问题是—— 如果两个超级天体都使得其周围时空强烈弯曲(比如黑洞) 那么他们碰一碰,结果会是如何呢? 根据广义相对论的解释,那里会产生引力波 ![]() 用一句现在流行说法,就将引力波称作“时空弯曲的涟漪” 而为了在深邃的宇宙中寻找这样一次碰撞所产生的涟漪 科学家们就制造了下面这个超级仪器 名叫激光干涉引力波天文台(LIGO) ![]() 这是目前世界上精度最高的引力波直接探测装置 目的是观测并记录宇宙中的引力波信号 当然,花巨资建造这个天文台只为寻找一个缥缈虚无的引力波 这个做法也招致了很多非议 有人说应该用这个钱去救济处于贫穷中的人 有人说应该花钱去拯救大自然 有人说应该更关注人类社会 嗯,说得都没错 不过,小漫觉得: 生活不只是眼前的苟且,还有诗和远方的田野 仰望星空,那里有人类的未来… ![]() 一百年前,爱因斯坦预言了引力波的存在 而一百年后,人们首次在宇宙中探测到了引力波信号 作为爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图” 引力波的发现具有划时代的意义 这标志着人类在天体物理以及宇宙探索中又向前迈出了重要一步 人类上千年壮丽的天文史诗,小漫说得心潮澎湃… 你也澎湃了吗? 来源:漫科普 国家空间科学中心微信公众订阅号(ID:nssc1958) |
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