引力波探測成果公佈在即,關於引力波你知多少?

三體迷【宇宙探秘專欄】據稱,美國科學家將於今天公佈引力波探測的成果。作爲愛因斯坦廣義相對論預言中的最後一塊“拼圖”,引力波如果真的被探測到,這將是物理學界乃至人類歷史上里程碑式的事件!

北京時間11日23時30分(美國東部時間11日10時30分),也就是幾個小時後,加州理工學院、麻省理工學院以及激光干涉引力波天文臺(LIGO)的研究人員將在華盛頓舉行發佈會,公佈LIGO對引力波探測的成果。無論結果如何,這注定是一件引人注目的事情。那麼在可能成爲奇蹟見證者之前,你對引力波知多少呢?下面是關於引力波的簡單科普:

引力波是什麼?

引力波長期以來一直被預測,卻從未被發現,它是宇宙中時空的漣漪。在愛因斯坦的廣義相對論中,宇宙是時間和空間交織而成的,引力將會導致時空的彎曲。在這張奇特的時空網中發生劇烈的運動將使時空蕩起漣漪,如兩個黑洞的碰撞。這就好比在水面上有兩個球相撞,會蕩起一圈圈的水波。

誰發現了引力波?

如果傳言屬實,那麼激光干涉引力波天文臺(LIGO)將成爲首次發現引力波的機構。LIGO有兩個觀測點,分別位於路易斯安那和華盛頓。2002年到2010年,LIGO所有的努力都付諸東流,專家們認爲原因在於引力波信號太過微弱,而該設備的精度還有待提高。於是專家們將LIGO關閉5年,並對其進行升級改造。2015年底,LIGO再次投入使用,而很快就有消息稱其已發現了引力波。更加令人振奮的是,幾個小時後,LIGO將通過新聞發佈會宣佈他們的引力波探測成果。據稱,科學家們最新的分析表明他們發現了三個這樣的信號。

發現引力波又能怎麼樣?

愛因斯坦的廣義相對論徹底顛覆了我們對宇宙和引力的認識,也是現代物理的重要支柱之一。但我們知道廣義相對論並不能完整地描述我們的宇宙,因爲它與現代物理的另一支柱——量子力學無法統一。引力波是愛因斯坦廣義相對論所有預言中的最後一塊拼圖,或許這能爲廣義相對論的擴展起到一定的作用。

另外,首次發現引力波將意味着新的天文學的開端——引力波天文學。我們目前使用各種電磁波,如可見光、紅外線和X射線來研究宇宙,而引力波將成爲人類洞察宇宙的新眼睛。人類開天眼後,將能更好地探查和理解宇宙中一些奇異的現象,諸如黑洞和中子星。

之前有誰對發現引力波做了嘗試?

1974年,天文學家Russell Hulse和Joseph Taylor發現了脈衝雙星,一對死星發射無線電波脈衝。他們意識到這兩個脈衝星消散能量和彼此慢慢旋轉跌落的方式與愛因斯坦的廣義相對論方程完全一致,而消散的能量被認爲以引力波的形式發出。這一發現也獲得了1993年的諾貝爾物理學獎。

總之,發現引力波將是一件改變歷史的事情,或許今晚就讓我們給見證了,今晚就讓我們拭目以待吧!但願不會讓人失望!