百年引力波探索史
2016年的2月11日,遥远大洋的彼岸传来一个令人振奋的消息,等待了一个世纪的引力波首次被美国的激光引力波干涉仪(LIGO)直接探测到了。今天,在等待了4个月之后,人们再一次迎来了LIGO科学组织(LSC)召开的第二次新闻发布会,对LIGO的最新观测结果进行了宣布:第二个引力波事件发生在2015年12月26日,由两个分别为14.2和7.5个太阳质量的黑洞合并所引起。
尽管似乎缺少了一丝的兴奋感,但是发布会依旧让我们充满了期待,因为LIGO现在的每一次发现都是全新的。
由俄罗斯富翁尤里•米尔纳领衔发起并资助的“科学突破奖”组委会曾在今年5月3日在旧金山宣布,将2016年基础物理学特别突破奖授予为发现引力波作出贡献的研究人员。与此同时,作为建立LIGO的三位奠基人,罗纳德•德雷弗、基普•索恩和赖纳•韦斯,更是诺奖的最热门人选。
1916年6月:爱因斯坦预测了苍穹中的涟漪
广义相对论表明,引力是大质量物体周围的时空扭曲,阿尔伯特•爱因斯坦构思出广义相对论之后,思索当质量震动时会发生什么事。他的解答在广义相对论问世一年后发表,表示时空会出现涟漪,产生以光速从质量中心向外传播的“引力波”。
1969年6月:宣称检测到引力波
约瑟夫•韦伯是马里兰大学学院市分校的一名物理学家,他相信引力波是真实存在的。在1969年,他宣布已经用自己发明的探测器——一个铝质圆柱体,大约有2米长,直径为1米——发现了引力波。他的结果从未被其他研究者复制。然而,他的研究工作吸引许多其他研究者进入引力波研究领域。
1974年:中子星提供了向前的一步
一项更加广泛的被人相信的发现来自于约瑟夫•泰勒和他的研究生拉塞尔•赫尔斯。1974年,两人在马萨诸塞大学阿默斯特分校工作期间,发现了人类知道的第一个双脉冲星系统,取名为PSR B1913+16(画家绘制的印象图)。这个发现被视为对于引力波的间接观测结果,为赫尔斯和泰勒赢得了1993年的诺贝尔物理学奖。
1990年:LIGO登场
广义相对论表明,引力是大质量物体周围的时空扭曲,阿尔伯特•爱因斯坦构思出广义相对论之后,思索当质量震动时会发生什么事。他的解答在广义相对论问世一年后发表,表示时空会出现涟漪,产生以光速从质量中心向外传播的“引力波”。
2014年3月:宣称发现原初引力波
2014年,以南极为基地的BICEP2 望远镜(设施见图示)的合作项目中,科研人员宣称发现了引力波存在的另一类型证据。但他们的分析随后被揭露为一次差错:信号是银河系内的星际尘埃颗粒导致的结果。
2015年9月:先进LIGO
广义相对论表明,引力是大质量物体周围的时空扭曲,阿尔伯特•爱因斯坦构思出广义相对论之后,思索当质量震动时会发生什么事。他的解答在广义相对论问世一年后发表,表示时空会出现涟漪,产生以光速从质量中心向外传播的“引力波”。
2016年2月:LIGO宣布取得成功
2月11日,在华盛顿哥伦比亚特区举办的一场人头攒动的新闻发布会,图中人物分别为加芙列拉•冈萨雷斯、赖纳•韦斯和基普•索恩)上,来自LIGO研究团队的科学家宣布他们已经首次直接检测到引力波。
世界科学 ∣一个有内容的公众号
长按,识别二维码,加关注