引力波是什么？为什么科学家如此兴奋，引力波有什么实际意义？菜叶奇闻 2017-10-17 14:01 美国国家科学基金会邀请引力波研究科学家在10月16日晚间召开发布会，通报了引力波研究领域的重要进展。科学家们宣布他们首次检测到了一种新型的引力波，来自中子星合并事件，并且与前几次引力波事件都不同的是，此次科学家们还检测到了产生此次引力波信号的对应天体。 引力波是什么？为什么科学家如此兴奋在爱因斯坦的广义相对论中，引力被认为是时空弯曲的一种效应。这种弯曲是因为质量的存在而导致。通常而言，在一个给定的体积内，包含的质量越大，那么在这个体积边界处所导致的时空曲率越大。当一个有质量的物体在时空当中运动的时候，曲率变化反应了这些物体的位置变化。 在某些特定环境之下，加速物体能够对这个曲率产生变化，并且能够以波的形式向外以光速传播。这种传播现象被称之为引力波。 引力波应该能够穿透那些电磁波不能穿透的地方。所以猜测引力波能够提供给地球上的观测者有关遥远宇宙中有关黑洞和其它奇异天体的信息。 而这些天体不能够为传统的方式，比如光学望远镜和射电望远镜，所观测到，所以引力波天文学将给我们有关宇宙运转的新认识。 尤其，引力波更为有趣的是，它能够提供一种观测极早期宇宙的方式，而这在传统的天文学中是不可能做到的，因为在宇宙再合并之前，宇宙对于电磁辐射是不透明的。所以，对于引力波的精确测量能够让科学家们更为全面的验证广义相对论。 引力波有什么实际意义？1、验证了已故科学家爱因斯坦的预言。如果引力波不被发现，爱因斯坦的理论就如同缺了一条腿的凳子，是有漏洞的。引力波的发现，拟补了爱因斯坦的广义相对论的漏洞，也确定了他的理论的正确。 2、引力波的发现类似当年的发现X光一样，是一种工具。有了这个工具，我们可以利用引力波的观察，去观察遥远的宇宙的现象。 发现暗物质、时空穿梭等等才是有可能实现的事情。如果没有引力波，以我们现有的技术是做不到这些科幻世界才有的事情的。 3、引力波不同在于，引力波的周期要长得多，同时也微弱的多，能观察到引力波，至少要具备一定的技术水准，观察到引力波说明在这个领域人类的技术进步到了前所未有的水平。 一些科学家是这样认为的：“爱因斯坦当初认为引力波太过微弱而无法探测，并且他从未相信过黑洞的存在。不过，我想他并不介意自己在这些问题上弄错了。”——马克斯·普朗克引力物理研究所（阿尔伯特·爱因斯坦研究所）所长艾伦（Bruce Allen） “通过这项发现，我们人类开启了一场波澜壮阔的新旅程：一场对于探索宇宙那弯曲的一面（从弯曲时空而产生的事物和现象）的旅程。黑洞的碰撞和引力波的观测正是这个旅程中第一个完美的范例。”——索恩(Kip Thorne) “引力波的直接探测实现了50年前就设定好了的伟大目标：直接探测难以捕捉的事物，更好地理解宇宙，以及，在爱因斯坦广义相对论100周年之际完美地续写爱因斯坦的传奇。” ——加州理工学院，LIGO天文台的执行官莱兹（David H. Reitze） “这项探测是一个是时代的开始：引力波天文学研究领域现在终于不再是纸上谈兵。”——LSC发言人，路易斯安那州立大学物理与天文学教授冈萨雷斯(Gabriela González) “在《星际穿越》和《三体》中，都不约而同地将引力波选为了未来科技发达的人类的通讯手段，这也许只能是美好的幻想，但对于天文研究而言，引力波的确开启了一扇新的窗口。吹进来的第一缕清风，就带来了一个重大的信息：极重的恒星级双黑洞系统存在并可以在足够短的时间（10亿年）内并合。这是让我们始料未及的。谁能知道在将来的更多的探测中，LIGO和一众引力波探测器能带给我们什么样的惊喜呢？” ——马克斯·普朗克引力物理研究所、清华大学博士后，胡一鸣 “不少亲朋好友问过我，你在研究些什么。我都这么回答：我们在找另一种光，一旦找到，意味着人类从此有了第六感，就像有了超能力，用一双天眼饱览神秘宇宙中无尽的奥妙。现在，我们，找到了！” ——马克斯·普朗克引力物理研究所博士生，明镜 |
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