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引力波是什么意思?引力波对人类的意义是什么【图解】

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引力波是什么意思?引力波对人类的意义是什么【图解】

  这几天被引力波刷屏了,而且今年的诺贝尔奖就颁发给了研究引力波的物理学家,可见引力波的重要性。那么,这个引力波是什么意思呢?引力波对人类的意义是什么呢?下面,整理了一些资料,大家可以看看,看不懂的话就看个热闹吧!

  引力波是什么意思

  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。

  各种各样的引力波探测器正在建造或者运行当中,比如 advanced LIGO(aLIGO)从2015年9月份开始运行观测。

  可能的引力波探测源包括致密双星系统(白矮星,中子星和黑洞)。在2016年2月11日,LIGO科学合作组织和Virgo合作团队宣布他们已经利用高级LIGO探测器,已经首次探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号。

  2016年6月16日凌晨,LIGO合作组宣布:2015年12月26日03:38:53 (UTC),位于美国汉福德区和路易斯安那州的利文斯顿的两台引力波探测器同时探测到了一个引力波信号;这是继 LIGO 2015年9月14日探测到首个引力波信号之后,人类探测到的第二个引力波信号。

  2017年10月16日,全球多国科学家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。

  LIGO是什么意思

  在国庆假期的时候,瑞典皇家科学院把今天的诺贝尔物理学奖颁发给了在现实中捕获引力波的麻省理工学院教授雷纳·韦斯(Rainer Weiss)、加州理工大学教授基普·索恩(Kip Stephen Thorne)和巴里·巴里什(Barry Clark Barish),以表彰他们构思和设计了激光干涉仪引力波天文台 LIGO,并对直接探测引力波做出杰出贡献。

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  2017年度诺贝尔物理学奖颁发给了引力波的科学家

  LIGO:好快的物理学奖

  一般来说,从发表成果到被授予诺奖,通常要间隔很久,有的时候因为发现者过世而不能办法,成为一种遗憾(诺贝尔奖不颁发给已逝的人,是个传统)。但是这次LIGO从去年发表成果验证捕获了引力波开始到今年授予诺奖,间隔短、颁发快,可见引力波的重要。

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  场方程看不懂?正常

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  引力波方程,想看懂对数学和物理要求非常高

  在差不多正好一个世纪以前,爱因斯坦的广义相对论里面有个场方程。这里涉及的数学和物理太过艰深,不是研究这个领域的学者根本理解不了,我们作为围观群众,只看理论的结论就好。在这个场方程当中,爱因斯坦预言了一种以光速传播的引力波动。

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  电影《蚁人》中有炫酷的超微观世界的特效,可以购买BD感受一下

  当然了,作为有重量的人,我们自身当然也会产生引力波。但是由于我们人自身的重量实在太小了,就是地球,产生的引力波也只有200瓦,所以根据方程推导出来的引力波即使大到比太阳质量大几十倍的黑洞合并事件,才有可能产生极其微小的尺度上的波动,如果你看过漫威的电影《蚁人》里面有一段极小尺度上的视觉特效,可以感受一下。

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  LIGO:探索引力波的利器

  试验物理学家就要通过设计,来实现如此只小尺度上的细微变化测量,这就是LIGO,它的全称叫做激光干涉引力波天文台,Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,LIGO是四个字母的缩写。

  引力波对人类的意义是什么?

  马可尼研究无线电波的时候,肯定想不到今天《王者荣耀》的火爆。但是当时人们也不知道无线电波通信能带来什么,一如我们今天不知道探测到的引力波能做什么。引力波探测器变成了我们观察宇宙的一种全新的方式。

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  马可尼进行无线电通信的时候,谁能想到今天的手机和应用?

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  FAST巨眼已经发现了两颗脉冲星

  在经济不发达的时候,我们全国人民勒紧裤腰带过日子,在科学领域的研究投入终究有限,饶是如此,中国科研界依旧硕果累累。现在中国的GDP已经全球第二,所以我们会看到越来越多的大型科研设备的竣工。比如FAST,这个位于中国贵州的巨眼,直径达到了500米,一出手就找到了两颗脉冲星!

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  哈勃太空望远镜你也可以申请使用

  当然,科学是无国界的,中国科学家和全世界有竞争但是在基础科研领域也需要合作。因为基础科研的设施,很多并没有重复建设的必要性,建设好了大家根据投入,分享使用时间就好,这也是国际间科研成熟的模式,比如国外的科学家也可以申请FAST观测。比如著名的哈勃太空望远镜,如果你的点子足够好,完全可以向NASA提交哈勃太空望远镜的使用申请,通过了他们就会按照你的设计操作,并把结果共享给你,这是免费的……所以你要有志向,完全可以刻苦学习,让你的点子脱颖而出。

爱因斯坦最后拼图 LIGO获得诺贝尔奖

  相对论已经一百多年了,我们还在验证理论

  从爱因斯坦理论推出到现在过去了一百年,验证引力波是最近的事情,而科学就是这样前赴后继的科学工作者的努力下推动前行,得到诺贝尔奖的是少数,更多的是默默的奉献了一生。

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最新评论(共1条评论)
  • 2345山东省青岛市网友 2017-10-24 16:48:001楼

    爱因斯坦肯定是外星人,人家一百年前提出的东西现在的人还在研究,而且论证正确



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