2016年12月7日 星期一
“時空的漣漪”知多少?
引力波的概念聽上去艱澀難懂,但用通俗的方法解釋,引力波就像一個池塘中投下一枚石子所引起的漣漪,只不過,引力波是時空的漣漪。
不過,100年來,誰也無法證實引力波存在,直到16年2月,美國科學家才宣佈他們於2015年9月首次探測到了引力波。這次引力波事件被認為印證了愛因斯坦的假说,因此也被稱為“來自愛因斯坦的聖誕禮物”。
而且,此前4次發現的引力波都是可以“聽到”的。在一片嘈雜的背景噪音中,一聲“噗”的清脆聲響,如水滴落水,持續時間短暫得不到1秒,這正是由引力波轉化成的宇宙之聲。第5次發現的引力波,不僅能“聽到”,還能用天文望遠鏡“看到”。
探測到引力波的意義
科學家稱,以前天文學只能藉由電磁波進行觀測,但很多物質靠電磁波觀測是看不到的。現在測到引力波之后,可以藉由引力波觀測天體,比如黑洞、暗物質等,研究宇宙早期的結構和演化。
引力波是愛因斯坦廣義相對論實驗驗證中最后一塊缺失的“拼圖”,它的發現是物理學界里程碑式的重大成果。
LIGO項目組曾在第二次探測到引力波后稱,一次探測可能只是個例,而此番再次探測到引力波則證明引力波信號的探測並非罕見事件,有理由預期未來還將有更多探測案例的出現,從而真正開啟一個全新的“引力波天文學時代”。
在第四次探測到引力波后,有科學家表示,相隔萬里的探測器首次共同探測到引力波,對旨在破解宇宙奧秘的國際科學探索來说,是一個“令人激動的里程碑”。
此次首次發現新型引力波同樣具有重大意義。黑洞合併産生的引力波信號通常持續不到一秒,而中子星合併産生的信號能持續一分鐘。另外,中子星比黑洞質量小,産生的引力波能量更小,信號衰變時間更長。因此探測中子星合併産生的引力波信號,不僅能更精準地驗證愛因斯坦相對論對引力波的預測,還能為研究中子星起源提供更多線索。
而且,科學家們首次在可見光下直接觀測到引力波,引力波探測將迎來全新時代。即繼通過“聽”時空漣漪的振動信號后,傳統望遠鏡還能通過“看”來捕捉引力波信號。
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