|
远大洋的彼岸，一则科学新闻引发国内科技界与公众的高度关注。美国国家科学基金委员会宣布，首次利用引力波探测器，发现引力波存在的直接证据。 科学家表示，这是一幅奇妙的宇宙图景：两颗黑洞的初始质量分别为29颗太阳和36颗太阳，合并成一颗62倍太阳质量且高速旋转的黑洞，亏损的质量以强大引力波的形式释放到宇宙空间，经过13亿年的漫长旅行，最终抵达地球。 引力波新闻迅速占据国内主流媒体的重要版面，各大新媒体平台用文字、视频、动画等方式，通过媒体等渠道，进行引力波的全方位解读，形成多年来少见的一次科普传播热潮。作为非专业领域的研究人员，普通公众对深奥莫测的引力波，其实是“只闻其名，不明其意”。 之所以有如此广泛的社会关注度，很大程度与科学伟人爱因斯坦有关。尽管已经离世61年，爱因斯坦与他标志性的相对论理论，借助引力波的强力推动，再次回到公众的视野中。 1广义相对论的灵感火花闪现 1905年被誉为“爱因斯坦奇迹年”，爱因斯坦连续发表光量子说、分子大小测定法、布朗运动理论、狭义相对论等重要论文，开启现代物理学的新篇章。不过，此后几年间，爱因斯坦依旧是瑞士伯尔尼专利局默默无闻的专利审查员。正如牛顿被树上掉落的苹果砸中，启发研究物体的自由落体运动，最终创立万有引力学说，爱因斯坦的广义相对论和引力波的灵感产生也有一段科学逸闻。 1922年，爱因斯坦回忆广义相对论的创立时说：“1907年底某一天，当时我正坐在伯尔尼专利局办公室里，突然闪现了一个念头：如果人正在自由下落，他不会感到他有重量，它把我引向引力理论。”想象自由落体者处在一个密闭空间中，比如一部自由坠落的升降机，他会感到失重，抛出的任何物体都会与他一起漂浮。他将无法通过实验来辨别，自己所处的密闭空间是做自由落体运动，还是在外太空的无重力区域漂浮，这是科学史上著名的“爱因斯坦电梯实验”的最初来源。 爱因斯坦想象这个人仍在同一个密闭空间里，处于没有重力的外太空中。此时有一个恒力将密闭空间以某一加速度向上拉升，他会感到自己的脚被压到地板上。如果抛出一个物体，物体将会以加速运动落在地板上，就如同他站在地球上一样。他无法区分自己是受到引力的作用，还是受到向上加速度的作用，爱因斯坦称为“等效原理”。 等效原理是广义相对论的第一个基本原理，由于惯性质量同引力质量相等，引力场对物体施加的作用，无法与加速运动产生的效果区分开来。1915年，时年36岁的爱因斯坦达到科学事业的巅峰，提出广义相对论，改变我们对宇宙的理解。 2引力波研究的曲折历史 引力波发现被誉为一项划时代的科学成就，打开人类观测宇宙的一个新窗口，有助于研究宇宙的起源和进化。 1916年，爱因斯坦论证引力的作用以波动的形式传播。引力波最初只是一个理论构想，来源于方程式的推导，而非真实的实验观察。爱因斯坦认为，引力波辐射的能量很少，在所有能想得到的情况下，引力波的辐射都可以被忽略，无法被探测到。 1936年6月2日，物理评论编辑部收到由爱因斯坦和罗森署名的一篇来稿，稿件的标题为“引力波存在吗？”面对这位科学大师的来稿，编辑部如获至宝，认为这是一件莫大的荣幸。编辑部按照一贯的审稿规则，7月17日，审稿人寄回长达十页的审稿意见，认为稿件有严重错误，必须修改。 自我感觉良好的爱因斯坦显然没有预料到这场意外，接到这封充满善意的建议信，他失去了往常的温文尔雅的大师风度。７月２７日，他怀着一腔恼怒之火，给编辑部寄去一封火药味十足的抗议信。面对这位科学权威的发难，物理评论编辑部依旧坚守原则，把稿件退回。 爱因斯坦将稿件投往另外一家不太著名的学术刊物，１９３７年１月富兰克林研究所杂志刊登这篇论文。庆幸的是，当爱因斯坦的头脑冷静下来，重新审视自己的研究论文，发现其中一处错误。他很快纠正这个错误，论文的标题也戏剧性地改为《论引力波》，肯定了引力波的存在，也算是科学史的一件趣闻。 “人非圣贤，孰能无过。”爱因斯坦在自己最擅长的相对论领域，也犯过其他一些错误。１９１６年，他构建引力在广义相对论中起作用的理论，在方程式中引入宇宙学常数。由于他固守静态宇宙的哲学信念，认为宇宙学常数抵消了宇宙中引力收缩的趋势。不久，天文学家发现宇宙膨胀的证据。 3引力波新闻的后感 理解和学习科学被不少人当做一件头疼的事，科学家作为知识分子的精英群体，更被视为智慧和真理的化身。 这次引力波传播事件，不少媒体强调突出爱因斯坦的历史作用，有媒体冠以“跨越百年的爱因斯坦礼物”等标题。如此片面渲染科学发现的个人英雄主义，忽视科学家团队的集体与合作精神，削弱了科学家的人性形象，无形中使学生对科学与科学家敬而远之。 爱因斯坦对此有清醒的认识，他曾经说：“我没有特别的天赋，我只有强烈的好奇心。” “我有时自问，怎么偏偏是我创立了相对论呢？我认为原因如下：一个正常的成年人不见得会去思考空间和时间问题。他会认为这个问题早在孩童时代就搞清楚了。我则相反，智力发展得很慢，成年以后才开始思考空间和时间问题。很显然，我对这些问题比儿童时期发育正常的人想得更深。” 关于爱因斯坦，你有什么想说的？欢迎大家评论分享！ |
|
|
来自： 昵称30604781 > 《科技探索》
