【大新闻】人类首次“看到”引力波

2017-10-17 筑梦包印 筑梦包印



全球多国科学家16日同步举行新闻发布会,宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件,标志着以多种观测方式为特点的“多信使”天文学进入一个新时代。

中国紫金山天文台副研究员金志平参与的国际团队,通过对此次引力波光学信号的观测和光谱分析,首次提供确凿证据证实,中子星合并是宇宙中金银等元素的主要起源。金志平说:“这就是宇宙中的‘巨型黄金制造厂’。”


什么是引力波


在物理学中,引力波是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。在1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果,因为它引入了相互作用的传播速度有限的概念。相比之下,引力波不能够存在于牛顿的经典引力理论当中,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用传播是速度无限的。



为了发现引力波,科学家曾经“造了假”


由于,所有其他成员都对这一过程一无所知,这种被称为“盲注”的手段能有效防止LIGO摆乌龙。2010年9月16日,LIGO和VIRGO同时探测到一个信号,方向大概来自大犬座。这个代号为“大犬事件”的消息立即让LIGO科学合作组织大为振奋。大量的研究工作围绕大犬事件展开,论文有待发表,新闻稿箭在弦上。

然后,盲注3人组出来宣布对此信号负责:大犬事件的数据,是他们人为放出的假信号。


引力波和物质之间的相互作用极度微弱,因此它的衰减也是极度缓慢的。可是,我们并不知道宇宙产生一个文明需要多久。刘慈欣在《三体》中用黑暗森林理论来解释费米悖论——为什么我们看不到外星人,但是现实中,有两个更加简单的可能解释:第一,智慧文明的诞生也许极端困难、极端罕见;第二,我们有可能是宇宙间第一批(甚至第一个)文明。

在这个意义上,我们也许将是最初和最后的人。宇宙并不在乎其间发生了什么,它自会按照自己的规律运行;而我们诞生在了一个幸运的时刻,或许能在不久的将来目睹终极理论的诞生,甚至可能将是唯一亲自见证这一瞬间的文明。宇宙最不可理解的事情在于它竟然是可以理解的,而倘若我们真的理解了它,那将何其有幸!朝闻道,夕死可矣;我们都将死去,但哪怕我们所创造的一切都将化为灰烬,我们依然能知道宇宙初生的那个黎明,和宇宙最终灭亡的那个夜晚。我们将凭知识超越时空——而现在,我们又在这条道路上迈出小小的一步。


让我们记住这三个名字,他们和他们的LIGO科学合作组织,带我们迈出的这一步:

雷纳·韦斯(Rainer Weiss)

巴里·巴瑞希(Barry Barish)

吉普·索恩(Kip Thorne)



往期回顾:


素材来源:新华社&网络

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【大新闻】人类首次“看到”引力波

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全球多国科学家16日同步举行新闻发布会,宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。这是人类历史上第一次使用引力波天文台和电磁波望远镜同时观测到同一个天体物理事件,标志着以多种观测方式为特点的“多信使”天文学进入一个新时代。

中国紫金山天文台副研究员金志平参与的国际团队,通过对此次引力波光学信号的观测和光谱分析,首次提供确凿证据证实,中子星合并是宇宙中金银等元素的主要起源。金志平说:“这就是宇宙中的‘巨型黄金制造厂’。”


什么是引力波


在物理学中,引力波是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。在1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果,因为它引入了相互作用的传播速度有限的概念。相比之下,引力波不能够存在于牛顿的经典引力理论当中,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用传播是速度无限的。



为了发现引力波,科学家曾经“造了假”


由于,所有其他成员都对这一过程一无所知,这种被称为“盲注”的手段能有效防止LIGO摆乌龙。2010年9月16日,LIGO和VIRGO同时探测到一个信号,方向大概来自大犬座。这个代号为“大犬事件”的消息立即让LIGO科学合作组织大为振奋。大量的研究工作围绕大犬事件展开,论文有待发表,新闻稿箭在弦上。

然后,盲注3人组出来宣布对此信号负责:大犬事件的数据,是他们人为放出的假信号。


引力波和物质之间的相互作用极度微弱,因此它的衰减也是极度缓慢的。可是,我们并不知道宇宙产生一个文明需要多久。刘慈欣在《三体》中用黑暗森林理论来解释费米悖论——为什么我们看不到外星人,但是现实中,有两个更加简单的可能解释:第一,智慧文明的诞生也许极端困难、极端罕见;第二,我们有可能是宇宙间第一批(甚至第一个)文明。

在这个意义上,我们也许将是最初和最后的人。宇宙并不在乎其间发生了什么,它自会按照自己的规律运行;而我们诞生在了一个幸运的时刻,或许能在不久的将来目睹终极理论的诞生,甚至可能将是唯一亲自见证这一瞬间的文明。宇宙最不可理解的事情在于它竟然是可以理解的,而倘若我们真的理解了它,那将何其有幸!朝闻道,夕死可矣;我们都将死去,但哪怕我们所创造的一切都将化为灰烬,我们依然能知道宇宙初生的那个黎明,和宇宙最终灭亡的那个夜晚。我们将凭知识超越时空——而现在,我们又在这条道路上迈出小小的一步。


让我们记住这三个名字,他们和他们的LIGO科学合作组织,带我们迈出的这一步:

雷纳·韦斯(Rainer Weiss)

巴里·巴瑞希(Barry Barish)

吉普·索恩(Kip Thorne)



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