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引力波將為我們提供穿梭時空的工具

【快文化:科技】當我們利用引力波從地球到火星進行星際旅行, 可能就是幾分鐘或十幾分鐘的事情, 想像一下, 我們在未來的某一天又穿越回到現在的某地, 會發生什麼事情呢?

2016獲得科幻小說大獎的《三體》裡面, 人類用來和三體星人抗衡的武器, 就是引力波發射裝置。 在小說故事裡, 主人公羅輯發現“黑暗森林”法則之後, 威脅三體星

人要將對方的星空座標通過引力波廣播出去, 將對手暴露在更加兇險的未知敵人面前。 三體星人因此就範, 和人類達成了和平。

北京時間10月16日22點, 鐳射干涉引力波天文臺(LIGO)科學合作組織和處女座引力波探測器(Virgo)合作組織聯合召開發佈會, 宣佈再次探測到時空的漣漪, 轟動整個科學界。

這是人類第五次探測到引力波。 然而科學界的興奮之情甚至不亞於第一次探測到引力波時。 因為與之前被探測到的四個引力波信號不同,

這次探測到的引力波信號GW170817來自1.3億光年外兩顆併合的中子星, 而且科學家第一次同時觀測到了引力波及其電磁對應體, 以及科學家預言的巨新星現象。

愛因斯坦

愛因斯坦和引力波

愛因斯坦的廣義相對論自從100年前提出以來, 歷經了重重考驗,

從對水星近日點進動的解釋, 到1919年愛丁頓對日全食時太陽附近光線偏折的研究, 再到對引力紅移的驗證, 每一次檢驗, 相對論都從容應對。 而這一次引力波的探測, 更是有力地支持了相對論在強引力場下的正確性。 至此, 廣義相對論的所有主要預言被一一驗證, 而這一個傳奇的理論在經歷了一個世紀的風雨後歷久彌新。

引力波是時空彎曲中的漣漪, 通過波的形式從輻射源向外傳播, 這種波以引力輻射的形式傳輸能量。 1916年, 愛因斯坦在他的廣義相對論中預言了引力波的存在。 愛因斯坦的數學表明, 大品質的加速運動的物體 (如繞著彼此運行的中子星和黑洞)將會破壞時空的結構, 使得扭曲的空間的“波浪”從源頭向外輻射。

並且, 這種漣漪將以光速穿過宇宙, 攜帶著輻射源的資訊, 同時也帶走了輻射源的部分能量, 以及有關引力本身性質的極其重要的線索。 你可以想像一顆石子投入湖中產生的波紋, 引力波就是空間的波紋, 只不過我們看不見而已。

到目前為止, 人類對於時空的彎曲還不甚瞭解, 幾乎沒有多少相關的實驗和觀測資料, 就好像只見過風平浪靜的海面的人, 很難瞭解狂風暴雨時波浪滔天的大海一樣。 人們幾乎不知道多少有關劇烈的時空變化的情況, 其中的空間位元形和時間流逝的速率就更無法想像了。 而引力波源自空間的彎曲, 因而它是探測宇宙彎曲的理想工具。

2015年9月14日, LIGO科學家們首次探測到了引力波,

並於2016年2月11日發佈, 這是物理和天文學的一個里程碑, 它證實了愛因斯坦1915年發表的廣義相對論中的一個重大預測, 標誌著引力波天文學領域的開始。

發現引力波意味著什麼?

驗證了已故科學家愛因斯坦的預言。 如果引力波不被發現, 愛因斯坦的理論就如同缺了一條腿的凳子,是有漏洞的。引力波的發現,擬補了愛因斯坦的廣義相對論的漏洞,也確定了他的理論的正確。

引力波的發現類似當年的發現X光一樣,我們可以利用引力波的觀察,去觀察遙遠的宇宙的現象。發現暗物質、時空穿梭等等才是有可能實現的事情。如果沒有引力波,以我們現有的技術是做不到這些科幻世界才有的事情的。

引力波不同在於,引力波的週期要長得多,同時也微弱的多,能觀察到引力波,至少要具備一定的技術水準,觀察到引力波說明在這個領域人類的技術進步到了前所未有的水準。

引力波的發現意味著人類從此有了第六感,就像有了超能力,用一雙天眼飽覽神秘宇宙中無盡的奧妙。宇宙旅行甚至是時空穿梭旅行也將成為可能。

一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就可以揭開宇宙的各種謎團,甚至瞭解宇宙的開端和運行機制。

愛因斯坦的理論就如同缺了一條腿的凳子,是有漏洞的。引力波的發現,擬補了愛因斯坦的廣義相對論的漏洞,也確定了他的理論的正確。

引力波的發現類似當年的發現X光一樣,我們可以利用引力波的觀察,去觀察遙遠的宇宙的現象。發現暗物質、時空穿梭等等才是有可能實現的事情。如果沒有引力波,以我們現有的技術是做不到這些科幻世界才有的事情的。

引力波不同在於,引力波的週期要長得多,同時也微弱的多,能觀察到引力波,至少要具備一定的技術水準,觀察到引力波說明在這個領域人類的技術進步到了前所未有的水準。

引力波的發現意味著人類從此有了第六感,就像有了超能力,用一雙天眼飽覽神秘宇宙中無盡的奧妙。宇宙旅行甚至是時空穿梭旅行也將成為可能。

一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就可以揭開宇宙的各種謎團,甚至瞭解宇宙的開端和運行機制。

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