宇宙大爆炸时的“黑匣子”
- 最近几年，引力波是一个非常热门的话题。但是你可能不知道的是：有一种特殊的引力波，称为原初引力波。它是被认为“编码”有宇宙大爆炸时的信息，相当于是宇宙大爆炸时的“黑匣子”。找到它，就可以帮助我们揭开宇宙起源的奥秘。
- 那么，什么原初引力波呢？它为什么这么重要的呢？下面就来详细介绍一下。
对电磁波的全新认识
- 到了二十世纪二三十年代，我们对于到底什么才是电磁波的认识上，出现了一次深刻的转变。这个深刻的转变就是：我们人类第一次意识到，这个世界上的物质还有另外一种全新的存在形式，今天把这种全新的存在形式称之为：态。
- 而这些态中有一种非常重要、特殊的态，它被称之为：真空态。这个全新的发现，带来了一个全新的认识，那就是：即使没有振动的电荷作为源头，依然可以存在一种“特殊的电磁波”，它们被称之为：真空态的量子涨落。
什么是原初引力波
- 那么对于引力波，是否也有类似的结论呢？对于这个问题，到目前为止，我们还没有最终确切的答案。但是如果假设引力波也存在类似结论。那么，即使没有振动的物体作为源头，依然可以存在一种“特殊的引力波”。并且如果空间在极短的时间内，发生急剧膨胀，这种微观上“特殊的引力波”会被“拉伸”成为一种宏观现象。
- 而在长视频的第29和30集详细介绍过：宇宙在诞生时候，空间正好经历过一次急剧膨胀的过程。对于空间，这个急剧膨胀的过程，会把暴胀之前的这种“特殊的引力波”，在暴胀之后转变为：宇宙空间自身的微小不均匀性。
- 这些空间自身的不均匀性就是引力波，它们被称之为： 原初引力波。这些引力波就是宇宙最最原始的扰动，所以它“编码”了宇宙诞生的信息。但是，我们又该如何在宇宙中搜索到这些原初引力波呢？
原初引力波留下的痕迹
- 首先，随着宇宙的演化，由于宇宙空间的不断膨胀，波长较短的那部分原初引力波，将会不断衰减。而波长较长的那部分原初引力波，并没有衰减，而是保持不变。
- 到了第38万岁的时候，没有衰减的那部分原初引力波，就会在这张著名照片上留下痕迹，也就是照片上的这些“白色线条”。
如何看懂这些原初引力波留下的痕迹
- 那么，这些“白色线条”又代表什么意思呢？为了理解这一点，我们需要介绍一下电磁波的另外一个重要特点。电磁波的传播过程就是电场和磁场的变化过程，其中电场方向会指向某一个方向。可是在一般光源发出的电磁波之中，电场方向的指向并没有一个固定的方向。或者说，电场方向的指向是随机的，也就是每一个方向出现的概率是相同的。
- 如果存在原初引力波，这些原初引力波就会让其中的光子、电子、质子都随之扰动。这种扰动就会改变电磁波与这些电子、质子最后一次碰撞的方式，从而导致电磁波中的电场方向也随之发生了改变，使得电场方向指向某一个固定方向的概率明显提高。
- 也就说：如果存在原初引力波，我们接收到宇宙在第38万年 发出来的这些电磁波的时候，就会发现 这些电磁波中的电场方向的指向，更趋向于某一个固定的方向。而这个固定方向就是由图中的“白色条纹”来表示。这种电磁波中的电场，会指向某一固定方向的现象。被称之为：偏振或者极化。
- 所以，这张图片就称为宇宙微波背景辐射的偏振图像，它就是原初引力波留下来的“痕迹”。
阿里探测计划
- 由于原初引力波“编码“了宇宙起源的信息，所以一旦探测到这种引力波，它就可以帮助我揭开宇宙起源的奥秘。我国的“阿里计划”项目 正是希望在不久的将来，能够成功测量出这张偏振图来。但“阿里计划”中阿里是指西藏的一个地名。
更多详细细节的介绍，可 观看长视频第32集
我是 ，2019.01.01
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