中新網(wǎng)10月16日電綜合報道,,美國激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)再次放出重磅消息,宣布“探測到中子星并合產(chǎn)生的引力波”,。那么,,被稱為“時空漣漪”的引力波到底是什么,?多次發(fā)現(xiàn)引力波又有怎樣的重要意義?
“時空的漣漪”知多少,?
要說發(fā)現(xiàn)引力波,,首先要知道引力波是什么。早在百年之前,,愛因斯坦就在其廣義相對論論文中對引力和引力波進(jìn)行了論證,。他提出,引力的本質(zhì)是時空幾何在物質(zhì)影響下的彎曲,;引力的作用以波動的形式傳播,,即引力波。
2017年1月4日,,激光干涉引力波天文臺(Laser Interferometry Gravitational-wave Observatory,,簡稱LIGO)收到了一個難以察覺的信號,科學(xué)家們在經(jīng)過分析后,,迅速將其確定為引力波,。
引力波的概念聽上去艱澀難懂,但用通俗的方法解釋,,引力波就像一個池塘中投下一枚石子所引起的漣漪,,只不過,引力波是時空的漣漪,。
不過,,100年來,誰也無法證實(shí)引力波存在,,直到16年2月,美國科學(xué)家才宣布他們于2015年9月首次探測到了引力波,。這次引力波事件被認(rèn)為印證了愛因斯坦的假說,,因此也被稱為“來自愛因斯坦的圣誕禮物”。
而且,,此前4次發(fā)現(xiàn)的引力波都是可以“聽到”的,。在一片嘈雜的背景噪音中,一聲“噗”的清脆聲響,,如水滴落水,,持續(xù)時間短暫得不到1秒,這正是由引力波轉(zhuǎn)化成的宇宙之聲,。第5次發(fā)現(xiàn)的引力波,,不僅能“聽到”,還能用天文望遠(yuǎn)鏡“看到”,。
探測到引力波的意義
科學(xué)家稱,,以前天文學(xué)只能借由電磁波進(jìn)行觀測,,但很多物質(zhì)靠電磁波觀測是看不到的。現(xiàn)在測到引力波之后,,可以借由引力波觀測天體,,比如黑洞、暗物質(zhì)等,,研究宇宙早期的結(jié)構(gòu)和演化,。
引力波是愛因斯坦廣義相對論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”,它的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)界里程碑式的重大成果,。
LIGO項(xiàng)目組曾在第二次探測到引力波后稱,,一次探測可能只是個例,而此番再次探測到引力波則證明引力波信號的探測并非罕見事件,,有理由預(yù)期未來還將有更多探測案例的出現(xiàn),,從而真正開啟一個全新的“引力波天文學(xué)時代”。
在第四次探測到引力波后,,有科學(xué)家表示,,相隔萬里的探測器首次共同探測到引力波,對旨在破解宇宙奧秘的國際科學(xué)探索來說,,是一個“令人激動的里程碑”,。
此次首次發(fā)現(xiàn)新型引力波同樣具有重大意義。黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號通常持續(xù)不到一秒,,而中子星合并產(chǎn)生的信號能持續(xù)一分鐘,。另外,中子星比黑洞質(zhì)量小,,產(chǎn)生的引力波能量更小,,信號衰變時間更長。因此探測中子星合并產(chǎn)生的引力波信號,,不僅能更精準(zhǔn)地驗(yàn)證愛因斯坦相對論對引力波的預(yù)測,,還能為研究中子星起源提供更多線索。
而且,,科學(xué)家們首次在可見光下直接觀測到引力波,,引力波探測將迎來全新時代。即繼通過“聽”時空漣漪的振動信號后,,傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡還能通過“看”來捕捉引力波信號,。