人类再次探测到引力波探测器意味着什么,引力波探测器郭英森现状

记者采访郭英森:美国科学家发现了“引力波”,与你5年前上电视时提到的“引力波”有关系吗? 郭英森:“太有了!我的发明就是几个有实力争夺诺贝尔物理学奖新理论与新发现,因此希望在座的各位高瞻远瞩,让中国成
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记者采访郭英森:美国科学家发现了“引力波”,与你5年前上电视时提到的“引力波”有关系吗? 郭英森:“太有了!我的发明就是几个有实力争夺诺贝尔物理学奖新理论与新发现,因此希望在座的各位高瞻远瞩,让中国成
工人5年前参加电视节目提引力波遭讽:不怨主持人
22:00:29 来源: (北京)
(原标题:提“引力波”遭嘲讽工人:不怨节目主持人(图))
(来源:网易)
网络热传视频截图今天,辽宁一位下岗工人在5年前参加电视节目时提到“引力波”遭到讥讽的视频在网上热传。法晚记者随后联系到参加节目的郭英森,他表示当时参加节目就是为找工作,对于遭讥讽一事他说不怨节目主持人张绍刚。上周,美国宣布人类首次直接探测到了引力波。这个消息让整个物理学界和天文学界为之沸腾。节目下岗工人提“引力波”遭专家讥讽“郭英森,55岁,辽宁人,初中学历。”郭英森一出场,主持人张绍刚这样介绍。《法制晚报》记者注意到,当时电视屏幕的字幕为:“网络红人 诺贝尔哥(初中学历)”随后,张绍刚让其介绍一下自己的发明。“我的发明就是几个有实力争夺诺贝尔物理学奖新理论与新发现,因此希望在座的各位高瞻远瞩,让中国成为20世纪真正的创新型国家……”张绍刚打断郭英森并纠正:“21世纪!20世纪已经过去了。”引发现场一片大笑。“我
发明了几个新理论,这些东西合集到一块,就会产生新的科学,这些新科学会带来什么新的技术呢,未来的各种车辆都不用有车轮……”郭英森说,现科学是在“惯
性系加粒子实体”,在这个运动范围之内,物体运动的速度极小极小于光速,它的物理学叫正物理学。而在新科学当中,是“加速系+引力波+物质波”,它的速度
可以极大极大地超光速。在做进一步阐述时,郭英森被节目嘉宾方舟子打断:“我看到他的介绍是初中学历,我是觉得他可能连初中都没有学好,只记住了几种术语,就开始乱用。什么引力波、物质波的。”随后,郭英森想用“数学表达式”来进一步阐述自己的“理论”。“这是你自己发明的,这个世界上没有哪一个物理学家可以看的懂,”方再次打断郭英森说,我们这个庙太小,他应该去拿几个诺贝尔奖,而且他的发明发现如果能够成立的话,我们的物理都不用学了。直到最后,郭英森始终没有机会对自己的“发明发现”做进一步阐述,便匆匆收场。声音不少网友表示:“如今他们都欠他一个道歉。”上述节目一播出,就饱受争议,不少网友表示,他的理论未必靠谱,但主持人和嘉宾的不尊重让人气愤。近日,随着“引力波”成了网络热词,上述节目视频再次被网友翻出。美国科学家本月11日宣布探测到引力波的存在。如获证实,将是物理学界里程碑式的重大成果。专家称,这有助于人类揭开宇宙的各种谜团,甚至了解宇宙的开端和运行机制。网友“喜欢陈大头的菜”认为,连最起码的尊重都没有!“浪依旧往年”认为:在场的所有嘉宾包括主持人,没有一个人有资格评论科学,居然还叫停?“寸山河”更是表示,不被嘲笑的梦想就不是梦想,一帮文盲假设自己站在制高点,可是他们连一个别人说话的机会都不给。网友KISS小幸运说:大家记住这个名字:郭英森!他可能是未来的中国诺贝尔奖获得者!!顶上去!不少网友认为:如今他们都欠他一个道歉。对话郭英森当时参加节目就是为找工作法制晚报:这两天你上电视那期节目被网友传的事,您知道吗?郭英森:知道。一开始我也“蒙圈”了,后来人家给我看了我也知道怎么回事。今天电话太多,有点应付不过来了。有媒体采访的,有投资者,有基金会的,也有企业老总,太多了我也记不住,他们说以后联系我的时候再说。法制晚报:参加电视节目的初衷是什么?郭英森:我报名参加电视节目就想找工作,它(《非你莫属》)本来就是一个找工作的节目。想找个好点的工作,挣点钱继续研究我的发现。法制晚报:当时参加完节目什么心情?郭英森:当然不太好。这事不怨张绍刚。法制晚报:有没有专家认可你的观点?郭英森:以前就有老师给我打过电话,想合作研究,(上电视节目)那时我还想着找人合作,后面我就想自己干了。我给国防大学和科技委写过信,他们也承认我的新发现。法制晚报:最近美国科学家发现了“引力波”?你注意到了吗?郭英森:看到了。法制晚报:这个“引力波”和你5年前上电视时提到的“引力波”有关系吗?郭英森:太有了。他们是用实验证明到了引力波的存在,而我是利用引力波,把它变成一种实用的技术,造福人类。法制晚报:美国科学家公布发现引力波对你有没有什么启发或触动?郭英森:这个没有。法制晚报:今后有什么打算? 一直不会放弃您的研究?郭英森:现在更不会放弃研究,接下来就是找学术机构把我的论文发出去。引力波是什么?引力波的发现意味着什么?
15:28:57光明网
  于2001年首次投入运行,2015年升级重启的激光干涉引力波天文台就是专门为探测引力波而建设的。从2015年9月开始,关于
它已经观测到引力波的传言不断,而就在前不久,又有物理学家在网上流出小道消息,终于引爆了大量媒体的报道。那么,引力波是什么?为什么探测引力波如此困
难?用当前探测引力波的途径和方法取得了哪些成果?发现引力波意味着什么?
  爱因斯坦广义相对论中有一个重要预言,如果大质量天体发生碰撞、超新星爆发等极端宇宙事件会产生强大的引力波。这是一种时空涟漪,就像波一样传
递开来,数十年内科学家一直在寻找引力波,但都没有发现。2015年9月,美国亚利桑那州立大学有了新的发现,科学家劳伦斯
克劳斯指出激光干涉引力波天文台发现了引力波,如果这个发现属实,那么将是一次轰动性的科学事件。激光干涉引力波天文台位于美国,从1999年建成开始,
就一直在寻找引力波,近年来完成了新一轮的升级改造,目的就是发现引力波。
  对于激光干涉引力波天文台的发现,也有科学家质疑这个发现成果,以至于有传言指出这个引力波信号可能是虚假信号。由于引力波非常微弱,探测引力
波需要较高的精度,因此一个微小的误差都会造成假信号的出现,让引力波信号失真。激光干涉引力波天文台的研究人员冈萨雷斯认为现在给出数据还太早,发布引
力波被发现的消息可能会引起误解。事实上这项工作仍然在验证之中,如果结果确定是假信号,岂不是最后变成了谎报军情?目前美国激光干涉引力波天文台的引力
波发现所透露的消息不多,官方发言人称待结果确定后会公布。
  [解读]引力波是什么?发现引力波意味着什么?
  爱因斯坦广义相对论中有一个重要预言,如果大质量天体发生碰撞、超新星爆发等极端宇宙事件会产生强大的引力波
  引力波是什么?
  激光干涉引力波天文台的发现再次让引力波成为公众焦点,引力波的理论提出很早,但我们至今没有发现。引力波的基础理论来自广义相对论中的引力辐
射理论,相对论中预言了引力波会产生于强引力场的天体事件。有趣的是宇宙中的强引力场天体非常之多,比如超大质量黑洞合并,脉冲星自转、超新星爆发等都是
引力波的强有力来源。引力波与电磁波天文学又有不同的地方,比如引力波无法通过电磁辐射直接观测,引力波与宇宙中物质的相互作用是非常微弱的,可以传播至
很远的宇宙空间。
  引力波的探测目前仍然存在困难,科学家认为引力波尽管有间接的证据显示其存在,但直接证据缺乏。在过去十多年内,科学家通过毫秒级脉冲星信号的
筛查来发现引力波,但是也没有结果。对此科学家也提出了几种可能性的解释,比如引力波或位于高频段上,中子星合并产生的引力波需要利用灵敏度更高的探测器
进行观测。这也是为什么激光干涉引力波天文台每隔一段时间要升级的原因,如果在这个频段没有新的发现,就要继续升级。
  [解读]引力波是什么?发现引力波意味着什么?
  超大质量黑洞合并,脉冲星自转、超新星爆发等都是引力波的强有力来源
  有哪些装置可探测引力波?
  目前比较著名的要数激光干涉引力波天文台,1999年建成的时候,造价接近4亿美元,在美国路易斯安那州列文斯顿和华盛顿州的哈福德之间有两个
探测器,呈现L型排列,利用迈克耳逊干涉仪原理进行测量引力波。L型测量臂很长,达到4公里,两个测量臂垂直排列,两端各有反射镜面。科学家认为激光在测
量反射臂上来回反射,如果干涉条纹发生了变化,就说明探测到了引力波事件。2005年之后,激光干涉引力波天文台再次进行了升级,使用更高功率的激光器和
避震措施,降低误差。
  [解读]引力波是什么?发现引力波意味着什么?
  激光干涉引力波天文台
  在意大利的比萨附近也有类似的装置,一个双臂探测器长度达到3公里,是欧洲测量引力波的关键设备。德国汉诺威也有引力波测量装置,两个测量臂长
度为600米。欧洲前不久还发射了LISA探路者航天器,定点在拉格朗日点L1上,距离地球大约150万公里。德国达姆施塔特是LISA探路者航天器的控
制中心,探测器主要任务目的就是寻找宇宙中的引力波,内部带有2公斤的金铂合金立方体,数量为两个,为垂直放置,如果两个立方体位置发生变化,就证明探测
到了引力波的存在。不过这个任务仅仅是欧洲空间局引力波空间探测计划的一部分,侧重于演示和验证。
  [解读]引力波是什么?发现引力波意味着什么?
  德国达姆施塔特是LISA探路者航天器的控制中心,探测器主要任务目的就是寻找宇宙中的引力波
  发现引力波意味着什么?
  引力波的发现意义重大,从科学意义上看,引力波可以直接与宇宙大爆炸连接。广义相对论中预言的引力波也可以产生于宇宙大爆炸中,这就是说大爆炸
之初的引力波在137亿年后的今天仍然可以探测到。一旦我们发现了宇宙大爆炸时期的引力波,就可以揭开宇宙的各种谜团,甚至了解宇宙的开端和运行机制。因
此也有这样的说法,如果引力波的发现被确定,那么几乎可以肯定会入选诺贝尔奖。1993年的诺贝尔奖就是授予了间接发现引力波存在的科学家,当时两位科学
家泰勒和赫尔斯对脉冲星双星系统PSR1913+16进行研究,发现其系统内有两颗中子星,它们快速围绕对方公转,最终发现了引力波间接证据。
  [解读]引力波是什么?发现引力波意味着什么?
  一旦我们发现了宇宙大爆炸时期的引力波,就可以揭开宇宙的各种谜团,甚至了解宇宙的开端和运行机制
  2014年3月,BICEP2望远镜科学家称发现了宇宙大爆炸时期产生的原初引力波,这个发现瞬间轰动了世界,科学家在宇宙微波背景辐射中探测
到B模偏振,认为这是原初引力波的证据。这个发现不仅意味着我们探测到引力波,而且还发现大爆炸时期的引力波,更令人惊讶的是根据这个理论我们甚至可以推
出平行宇宙的存在。不过,很快BICEP2望远镜的发现成果被否定,科学家验证后发现是银河系的尘埃对观测形成干扰,这个发现是错误。
  由此也可以看出,引力波对于现代天文学而言是多么重要,一旦发现引力波直接证据,我们就能够通过这个途径观测并研究它,进而揭开宇宙深层奥秘。(cnbeta网站) 英文:(Gravitational wave),学界称为重力波,英文中有时也写作但更多场合中,gravity wave是留给地球科学与流体力学中另一种性质迥异的波动。相对论中,爱因斯坦认为是一种跟电磁波一样的波动,称为引力波。引力波是的扰动以行进波的形式向外传递。是另外一种称呼,指的是这些波从星体或中辐射出来的现象。被加速时会发出,同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射,这是广义相对论的一项重要预言。流
体力学中,重力波(gravity
wave)是指液体介质内或两种介质面间的一种波。当液体表面或内部液团由于密度差异离开原来位置,在重力(gravity
force)和浮力(buoyancy force)的综合作用下,液团会处于上下振动以达到平衡的状态。即产生波动。美国科研人员日宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)于去年9月首次探测到引力波。这一发现印证了物理学大师爱因斯坦100年前的预言。存在性
引力波存在而且也真的无所不在,是广义相对论中一项毫不模糊的预言。所有相互竞争而且被"认可"的重力理论(认可:与现前可得一切证据能达到相当准确度的相符)所预言的特质即各有千秋;而原则上,这些预言有时候和广义相对论所预言的相差甚远。但很不幸地,要确认引力辐射的存在性就已相当具有挑战性,更不用说要研究它的细节。
& 性质介绍
引力波是以波动形式和有限速度传播的。按照广义相对论,的质量会产生引力波。引力波的主要性质是:它是横波,在远源处为平面波;有两个独立的态;携带能量;在真空中有超距作用等。引力波携带能量,应可被探测到 。但引力波的强度很弱,而且,物质对引力波的吸收效率极低,直接探测引力波极为困难。曾有人宣称在实验室里探测到了引力波,但未得到公认。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在 。例如,双星体系公转、自转、超新星爆发,及理论预言的黑洞的形成、碰撞和捕获物质等过程,都能辐射较强的引力波。我们所预期在地球上可观测到的最强引力波会来自很远且古老的事件,在这事件中大量的能量发生剧烈移动(例子包括两颗中子星的对撞,或两个极重的黑洞对撞)。这样的波动会造成地球上各处相对距离的变动,但这些变动的数量级应该顶多只有10^-21。以LIGO引力波侦测器的双臂而言,这样的变化小于一颗质子直径的千分之一。这样的案例应该可以指引出为什么侦测引力波是十分困难的。
& 侦测情况
天文学家们宣布探测到原初引力波
据新浪科技讯报道,北京时间日消息,天文学家们宣布探测到了原初引力波,这是138亿年前创造宇宙的大爆炸中产生的痕迹。这项发现被认为是一项科学界的重要里程碑。但当地时间日,BICEP2观测站宣布他们去年3月观测到引力波的已被证实来自宇宙的尘粒,而非原初引力波。
"间接"证据支持引力波的存在
虽然引力辐射并未被清清楚楚地"直接"测到,然而已有显著的"间接"证据支持它的存在。最著名的是对于脉冲星(或称波霎)双星系统PSR1913+16的观测。这系统被认为具有两颗中子星,以极其紧密而快速的模式互相环绕对方。其并且呈现了渐进式的旋近(in-spiral),旋近时率恰好是广义相对论所预期的值。对于这样的观测,最简单(也几乎是广为接受)的解释为:广义相对论一定是对这种系统的重力辐射给出了准确的说明才得以如此。泰勒和赫尔斯因为这些成就共同获得了1993年的诺贝尔物理学奖。1959年,美国马里兰大学教授J·韦伯发表了证实引力波存在的消息,这引起了世界物理学界一阵狂热的激动。事情是这样的,韦伯首创用铝棒做"天线",接收辐射的引力波的方法。为了提高灵敏度,"天线"很重,往往达到数吨;为了排除干扰,"天线"置于-270℃左右的超低温环境中。当时参加研究的有十几个小组,但只有J·韦伯宣布接收到了可能是来自其他天体的引力波信号。其后不断有人重复这个实验,但终未得到肯定的结果,于是激动之余,人们便只能叹息罢了。的蓬勃发展为物理学家们提供了新的探测途径。的探测本领比强得多,美国天文物理学家泰勒等人在1974年,靠着发现了一个双星体系--脉冲射电源(PSR1913+16)。按照计算,双星互相绕转发出引力辐射,它们的轨道周期就会因此而变短,(PSR1913+16)的变化率为-2.6*10^ -12。而在1980年,他们也是采用精密的射电,由实验行到观察值为-(3.2±0.01×10 ^-12,与理论计算值在误差范围内正好符合。这可以说是引力波的第一个定量证据。上述消息传开,引起物理学界的极大震动。科学家们信心倍增,为欢迎引力辐射这位宇宙"娇客"将开展更为广泛的探索研究。因为对引力波的探测不仅可以进一步验证广义相对论的正确性,而且将为人类展现出一幅全新的物质世界图景:茫茫宇宙,只要有物质,到处有引力辐射。
发现引力波的存在
日,加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员当天在华盛顿举行记者会称:他们探测到引力波的存在。?
& 测量情况
LIGO 和 GEO 600是用来测量引力波即中的波动的工具。引力波非常难以测量,因为当他们到达地球的时候已经变得非常弱了。LIGO 和 GEO 600通过测量两条激光束相遇的时候所形成的干涉图样的变化来探测引力波。这些图样依赖于激光束的传播距离,当引力波穿过时激光束的传播距离会相应变化。这种称之为激光干涉计的探测器的灵敏度,是与激光传播的距离成比例的。因为探测器需要寻找的是很微弱的信号,所以需要 LIGO 和 GEO 的尺寸相当大。据外媒报道,爱因斯坦预言的震荡论认为,由于超新星爆炸、中子星与等天体相撞,致使宇宙中产生神秘的引力波。欧洲科学家获得引力波的存在证据,从而证实了爱因斯坦理论的正确性。
位于美国的 LIGO 观测所拥有两套干涉仪,一套安放在路易斯安娜州的李文斯顿,另一套在的汉福。在李文斯顿的干涉仪有一对封闭在 1.2 米直径的真空管中的 4 公里长的臂,而在汉福的干涉仪则稍小,只有一对 2 公里长的臂。这二套 LIGO 干涉仪在一起工作构成一个观测所。这是因为激光强度的微小变化、微弱地震和其它干扰都可能看起来像引力波信号,如果是此类干扰信号,其记录将只出现在一台干涉仪中,而真正的引力波信号则会被两台干涉仪同时记录。所以,科学家可以对二个地点所记录的数据进行比较得知哪个信号是噪声。LIGO 从 2003 年开始收集数据。它是目前全世界最大的、灵敏度最高的引力波探测所。一系列的升级计划将更进一步提高其灵敏度。
& 传递能量
科学社群中有部分人一开始对于"引力波是否会如同电磁波一般可以传递能量"感到困惑,这样的困惑来自于一项事实:引力波没有局域能量密度--如此对于引力-能量的量值不会造成贡献。不像牛顿引力,爱因斯坦引力不是一项力理论。引力在广义相对论中不是一种力,它是几何。因此这样的场原来被认为不含能量,一如引力势。然而这场确实可以携带能量,如同它可以在远处作出机械功。而这已经用可传输能量的应力-能量伪张量进行证明过,也可看出辐射是如何将能量往外携带到无限远处。
引力波天文学是20世纪中叶以来逐渐兴起的一个新兴分支,其发展基础是中引力的辐射理论在各类相对论性研究中的应用。与基于观测的传统观测天文学相对比,引力波天文学是通过这个途径来观测发出引力辐射的天体系统。由于万有引力相互作用和相比强度十分微弱,引力波的直接观测对现有技术而言还是一个很大的挑战。自1916年爱因斯坦发表广义相对论,在理论上预言引力波的存在以来,引力波至今未能在实验上直接被检测到。因此从这个意义上说,真正实现通过引力波的观测来从实验上研究天体系统,从而完善引力波天文学这一新兴领域还为时尚早。但从相关的理论研究角度来看,理论上的引力波天文学已经存在,它的发展基础是20世纪中叶以来在引力辐射框架下的天体物理学研究,其中最著名的例子是的拉塞尔·赫斯(Russel Hulse)和约瑟夫·泰勒(Joseph Taylor)发现的脉冲双星,PSR 1913+16,这些研究使人们逐渐发现相对论性引力在天体系统中的重要地位。而从实验的角度来看,引力波的探测技术研究已经取得了相当的成果,研究人员预测人类很有可能在不远的将来实现对引力波的直接探测。
广义相对论预言下的引力波来自于宇宙间带有强引力场的或宇宙学波源,近半个世纪以来的天体物理学研究表明,引力辐射在天体系统中出现的场合非常丰富。这些可期待的波源包括内的(、或黑洞等致密星体组成的双星),内的的合并,脉冲星的自转,超新星的引力坍缩,大爆炸留下的背景辐射等等。引力波的观测意义不仅在于对广义相对论的直接验证,更在于它能够提供一个观测宇宙的新途径,就像观测天文学从扩展到全波段天文学那样极大扩展人类的视野。传统的观测天文学完全依靠对电磁辐射的探测,而引力波天文学的出现则标志着观测手段已经开始超越电磁相互作用的范畴,引力波观测将揭示关于恒星、以及宇宙更多前所未知的信息。
与基于观测的传统观测天文学不同,引力波天文学具有如下特点:引力波直接联系着波源整体的宏观运动,而非如电磁波那样来自单个原子或电子的运动的叠加,因此引力辐射所揭示的信息与电磁辐射观测到的完全不同。例如对一个双星系统观测到的引力波的揭示了其双星轨道的,这类关于波源运动的宏观信息通常无法从观测中取得。 如果比较波长与波源尺寸的关系,宇宙间的引力波并不像电磁波那样波长比波源尺寸小很多,这使得引力波天文学通常不能像电磁波天文学那样对波源进行拍照成相,而是类似声波直接从波形分析波源的性质。 大多数引力波源很难或根本无法通过电磁辐射直接观测到(例如黑洞),这个事实反过来也成立;考虑到一般认为宇宙间不发射任何电磁波的暗物质所占比例要远大于发射电磁波的已知物质,暗物质与外界的唯一相互作用即是,引力波天文学对这些暗物质的观测具有重要意义。 引力波与物质的相互作用非常弱,在传播途径中基本不会像电磁波那样容易发生或,这意味着它们可以揭示一些宇宙角落深处的信息,例如宇宙诞生时形成的引力辐射至今仍然在宇宙间几乎无衰减地传播,这为直接观测大爆炸提供了仅有的可能。
& 时空理论
在欧洲引力波探测计划中,科学家在德国汉诺威的GEO600引力波观测站和意大利比萨的处女座(Virgo)引力波探测器处使用陆基引力波天线。德国汉诺威的GEO600引力波观测站的干涉仪臂长达600米,是德英联合项目;而处女座引力波探测器臂长更是达到3000米,是意大利、法国、波兰、匈牙利四个国家联合研究的项目。根据相对论可知,高速运动的物体和宇宙中大质量的天体碰撞都会产生极强的引力波, 当这些引力波传到地球上时会变得微乎其微,因此地球需要极高灵敏度的引力波观测站来探测引力波。科学家用激光干涉仪来探测引力波,这种仪器得机构由两条互相垂直的长臂组成,长臂的两端挂有两面高反射率的镜子,激光打入到仪器长臂后,从而激光束在镜子之间来回反射。而科学家对此进行由于光程差引起的微小变化的检测,这个微小变化仅仅有质子直径大小。此外,对引力波的检测需要极其高的技术条件:比如隔离真空、隔离振动等。隔离振动包括外部环境致使的振动和内部设备引起的振动。引力波监测需要多个地面站同时工作,这些地面站的探测装置都是相同的,这样可以最大程度上来减小仪器测试产生的误差;而在监测过程中,必须同时接收同样的信号,这样可以避免受到地面信号源的干扰,从而保证引力波信号源的探测的精准性。德国马克斯普朗克引力物理研究所、德国汉诺威莱布尼兹大学的哈特穆·特格罗特博士通过监测比较认为: GEO600引力波观测站和Virgo引力波探测器在600HZ以上的中/高频波段的灵敏度十分相似。这对科学家来说是一件非常有趣的事,科学家可以通过此波段寻找超新星爆炸所产生的引力波,并在此基础上进行监测,可以节省时间和提高监测效率。据已知研究表明,伽马射线是最强的引力波来源之一,而中子星或黑洞也都是引力波极佳的探测源。不过即使是中子星或黑洞碰撞所传到地球的引力波信号也非常微弱,因而能监测到的概率非常小。
引力波的观测意义不仅在于对广义相对论的直接验证,更在于它能够提供一个观测宇宙的新途径,就像观测天文学从扩展到全波段天文学那样极大扩展人类的视野。英国天文物理学大师霍金表示,他相信这是科学史上重要的一刻。“引力波提供看待宇宙的崭新方式,发现它们的能力,有可能使天文学起革命性的变化。这项发现是首度发现黑洞的二元系统,是首度观察到黑洞融合。”传统的观测天文学完全依靠对电磁辐射的探测,而引力波天文学的出现则标志着观测手段已经开始超越电磁相互作用的范畴,引力波观测将揭示关于恒星、星系以及宇宙更多前所未知的信息。因为引力波直接联系着波源整体的宏观运动,而非如电磁波那样来自单个或电子的运动的叠加,因此引力辐射所揭示的信息与电磁辐射观测到的完全不同。例如对一个系统观测到的引力波的揭示了其双星轨道的,这类关于波源运动的宏观信息通常无法从观测中取得。如果比较波长与波源尺寸的关系,宇宙间的引力波并不像电磁波那样波长比波源尺寸小很多,这使得通常不能像电磁波天文学那样对波源进行拍照成相,而是类似直接从波源的性质。 大多数引力波源很难或根本无法通过电磁辐射直接观测到(例如黑洞),这个事实反过来也成立;考虑到一般认为宇宙间不发射任何电磁波的所占比例要远大于发射电磁波的已知物质,暗物质与外界的唯一相互作用即是,引力波天文学对这些暗物质的观测具有重要意义。引力波与物质的相互作用非常弱,在传播途径中基本不会像电磁波那样容易发生或,这意味着它们可以揭示一些宇宙角落深处的信息,例如宇宙诞生时形成的引力辐射至今仍然在宇宙间几乎无衰减地传播,这为直接观测大爆炸提供了仅有的可能。
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科学家发现引力波
时间: 10:27
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来自:网络原创
作者:译言网
导读: 协作译者:幕白
据称,天文学家首次直接发现了引力波,并且证实了一百年前阿尔伯特爱因斯坦的预言。美国LIGO-观测站的天体物理学家在华盛顿发表了这一有望获得诺贝尔奖的发现。在此次研究中,德国科学家也参与其中。
当巨大的物体(如星球)被加速,并且压缩和拉伸宇宙空间时,就会产生引力波。它以光速传播…
协作译者:幕白据称,天文学家首次直接发现了引力波,并且证实了一百年前阿尔伯特爱因斯坦的预言。美国LIGO-观测站的天体物理学家在华盛顿发表了这一有望获得诺贝尔奖的发现。在此次研究中,德国科学家也参与其中。当巨大的物体(如星球)被加速,并且压缩和拉伸宇宙空间时,就会产生引力波。它以光速传播并且使得空间扭曲——就像被投入水里的石子在水面激起的波纹一样。这个位于美国的特殊的观测站LIGO接受到了两个来自互相融合的黑洞的信号。“这个证据不仅可以证明引力波的存在,而且还意味着天文学进入了一个新的时代,”科学家如是说。该发现可以与伽利略在十七世纪第一次使用望远镜望向天空相媲美。据报道,在9月14日时,两台分别位于美国路易斯安那州和华盛顿州的LOGO观测站的激光探测器探测到了引力波。引力波是属于爱因斯坦在广义相对论中的推测。每一个被加速的物体——包括在红绿灯处起步的汽车司机——也在向外辐射引力波。物体的质量越大,所辐射的引力波就越强。然而在通常情况下引力波是很小的,以至于爱因斯坦也不相信人类可以将其探测到。旷日持久的探索终于结束50年以来,物理学家们一直在寻找一个可以直接证明引力波存在的证据。而在此之前所有曾被猜测成功的报告都是经不起推敲的。尽管如此,依然没有人会怀疑引力波的存在:1974年,两个美国天文学家拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒在两个单独的中子星中发现了一个相互紧密环绕的双系统。它们的公转周期在缓慢的减少,可以被 引力波产生的能量损失而诠释。由于这个间接证据,他们在1993年获得了诺贝尔物理学奖第一个直接证据是由两个位于利文斯顿和汉福德的LIGO-测量站(激光干涉-引力波-观测站)成功发现的。“我们看到了两个黑洞在融合前的最后四个周期,”波茨坦和汉诺威的马克斯-普兰克-引力物理研究所的执行负责人布鲁斯·艾伦说。该研究所不仅参与了此项研究,而且在LIGO的技术方面做出贡献。通过几个月的分析,测量结果的真实性得到了确认。据分析,两个黑洞的融合发生位于南部天空剑鱼座方向的13亿光年远处,卡斯滕·达茨曼解释道,汉诺威的马克斯-普朗克-引力物理研究所的负责人也如此认为。一光年是指光在一年中经过的距离。比太阳重数倍两个黑洞分别是太阳质量的29倍与36倍。通过融合所产生的黑洞是太阳质量的62倍。根据爱因斯坦的质量-能力-守恒定律,其差值的相当于3倍于太阳质量的能量以引力波的形式被辐射出去。LIGO通过两个相互垂直且长为四公里的管道测量出了时空的震动。管道长度可以通过管道中的激光系统准确的监测到。如果一段引力波经过该装置,则管道会出现不同程度的压缩和伸长。两个黑洞的融合使其压缩了一个氢原子核的千分之一,尽管如此依然被探测器所捕获。科学家在专业期刊"Physical Review Letters"中描述了这一发现。这一发现不仅证明了引力波的存在,还证明了两个黑洞系统的存在,波茨坦的亚历山大·布欧那诺强调。像这样的双黑洞系统不能被除引力波以外的方式证明,因为他们不向外辐射光或者其他电磁波。

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