03.01 探测到引力波意味着什么?

影视风云馆


尽管在目前看来,直接探测到引力波不会对人类的直接生活产生太大影响,然而对于科学研究研究的意义可谓重大。人类在追寻了引力波整整100年之后,经过好几代科学家的共同努力,才直接探测到了它。

首先,引力波是对广义相对论的一个最直接的验证。广义相对论在1915提出以来,已经经过了无数很多验证,包括无数次在弱场中的验证,但是对于强引力之下的验证,双黑洞所产生的引力波,却是首次。

接下来,引力波以光速传播,相比较电磁力,引力要弱非常多,所以它与物质的相互作用非常非常的弱,因此引力波可以给我们提供我们宇宙几乎无阻挡的图景,而这个几乎是无法利用我们熟知的电磁波来达到的。利用引力波,我们可以看到宇宙的最早期,宇宙大爆炸之后的1.0E-36秒开始的宇宙形成过程,而对于电磁波而言,它最早只能看到大爆炸后的大约38万之后的宇宙历史,在此之前,电磁波是不能给我们提供的。所以引力波是我们了解我们宇宙形成的最好工具。

其次,如果还记得,在《星际穿越》电影中的结尾之时,主人公库珀身处一个5维时空的超体方体中,为了将从黑洞中心所提取出来的信息传递给身处4维时空的女儿墨菲,人为的制造引力波效应,成功将信息传递,从而人类得以解救。引力波从目前物理学家的认识来看,是唯一一种可以在不同维度传播的波。不同宇宙之间的碰撞,会产生引力波。说不定在不远的将来,我们也可以依靠引力波来判断多重宇宙的存在与否。

当然引力波还可以发现宇宙当中之前电磁不能看到的一些天体现象。比如双黑洞,因为它不能产生电磁波,所以利用现有的电磁波是探测不到这些天体的,新的引力波却可以让我们找到它们。

尽管引力波的传播速度和光速一样,然而它却和电磁波完全不一样。引力波给我们打开了一扇全新观测窗口,甚至可以和400多年前伽利略将望远镜指向天空所带来的影响相提并论。历史的发现轨迹告诉我们,每一扇新的窗口被打开,都会有令人称奇的发现。虽然LIGO/VIRGO的探测能力还是有限,一旦这个引力波的世界被撬开了一道小的裂缝,让我们看到了春天的种子,相信硕果累累的引力波丰收季节也不会太远。


黑洞来客


引力波则不是电磁效应,也不是光效应,而纯粹是一种力学效应。平时人们观察到的运动物体运动速度极慢(相对于光速),质量较小(相对于天体),所以很难观察测试到引力波。最初科学家是用一根很大很长的金属棒来收集来自脉冲星的引力波,但这种方法只能收集到与金属棒发生共振的引力波。今年(2017年)的诺贝尔物理奖获奖科学家们用现代科技实验方法观察到了绕质心高速转动的脉冲星的引力波谱,证实了爱因斯坦的预言。高旋轉的脉冲星发出引力波的同时也带走脉冲星系统的能量,最终合二而一。引力波的传播不需要介质,穿透力强(宇宙中的天体可轻易穿过)。这为人类探索宇宙空间看不见的两个大尺度高密度天体(如黑洞)的运动提供了实验手段。最让人期待的是在对脉冲星和黑洞这些天体的观察研究中,能够发现暗物质的存在。引力波存在的证实和应用(尽管还在实验室中),必将会象电磁波的发现和应用一样,极大地改变世界,改变人类的生活。




沈大哥


认识引力波:



引力波也称重力波,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动,是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。如同电荷被加速时会发出电磁辐射,同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射,这是广义相对论的一项重要预言。


爱因斯坦1916年发表的广义相对论预言了宇宙诞生之初产生的一种时空波动——原初引力波——的存在。过去近百年中,广义相对论的其他预言如光线的弯曲、水星的近日点进动以及引力红移效应都已获证实,唯有原初引力波因信号极其微弱,技术上很难测量,而一直徘徊在天文学家“视线”之外。剑桥大学博士、加拿大不列颠哥伦比亚大学的“CITA国家研究员”马寅哲认为,原初引力波的发现是支持广义相对论的又一有力证据,相对论所预言的所有实验现象全部被验证,实验与理论符合得都很好。




其次,这一发现打开了观测宇宙的一扇新窗户。

  在天文学几百年来的发展过程中,人们观测宇宙的主要手段是观测光,也就是说几乎所有天文实验都是在收集光子。而根据标准宇宙大爆炸理论,大爆炸之后约40万年,光子、电子及其他粒子混在一起,宇宙处于晦暗的迷雾状态,光无法穿透。而引力波则不同,它诞生在宇宙大爆炸之初并以光速传播。从事引力波研究多年的美国亚利桑那州立大学理论物理学家劳伦斯·克劳斯认为,引力波被测量到,意味着人们可以通过引力波而一直追溯到大爆炸之后仅仅10的负35方秒的极早时期,同时引力波也可以作为另一种观测宇宙的手段。引力波天文学这门新学科的大门也由此打开。 意味着对宇宙微波背景辐射的测量将会进入下一个重要里程碑。



结论:

这意味着我们将会再次确认爱因斯坦是对的,引力辐射是真实存在的,并且黑洞的合并过程的确会产生这样的引力辐射,而更重要的是,这样的引力辐射信号是可以被 从地球上探测到的。这将是一个全新的天文学领域,一个不需要望远镜的新的天文学领域,它将引领我们打开理解黑洞、中子星和其他难以采用传统方法进行观测的天体类型的全新视野。


美文坊


应该搞清楚探测到是何物

现在别人教你一加一等于多少

它是你老师吗 你已经知道了

人是何时形成的怎样形成的

在后面而来的如何划分前后

应该先大体定性

问题是相连的

截取问题本身就不科学

不能解释所有的科学是不严重的


用户56560508789


未来不久的时间久可以实现星际穿越,关键是找到反物质和引力波


八零后的悲欢离合


引力波为我们研究引力产生的本质提供了重要佐证,打个比方,古代人观察到了闪电,但是不知道这个电有什么作用,如何去发生这个电,他们万万想不到电对人类生活有跨时代的意义…而这引力波就像古人观察到的闪电一样


别BB22


宇宙时代即将到来,这是人类又一大新发现,如果能控制引力波,可能能组合新的星系,改变宇宙次序,哈哈哈😄,有点意想天开。



统治者41


引力波的理解和通俗解读

意味着宇宙就是一个时间盒子,质量大小改变时间长短,换句话说就是海内存知己,天涯若比邻,只要吸引人(质量)足够大,两人很快在一起!再换句话说,起点就是终点,看似遥远其实你就在我身边。再换句话说宇宙就像盒子可以折叠(时空曲变),也许我们真能穿越到未来!


牛猫哥


人类有一个终极问题,这个问题一分为二,一是生命的起源,二是生命的去向,想要解决这个问题,先要解决另一个问题,即宇宙的起源,引力波被探测到,意味着科学家在探索宇宙起源的道路上又前进了一步。


安心才能安身


爱因斯坦广义相对论预言了引力波的存在。

发现引力波以前,我们探测宇宙的工具只有电磁波(包括微波无线电、红外线、可见光、紫外线和伽玛射线等),如果把电磁波比喻成人的眼睛的话,引力波无疑是人的耳朵,现在可以通过听来了解宇宙了。


增加一种观测宇宙的手段给研究宇宙带来的革命是巨大的,就如看无声电影和有声电影的区别,你懂的!

引力波是大质量星体运动或碰撞产生对时空的扰动,以波的形式光速向四周传播开来,于电磁波比较,具有如下意义:

1、传播过程具有不易被阻挡的特点,因此不容易衰竭,可以传播的更远

2、提供了和电磁波完全不同的观测方式,能够弥补电磁波无法观测到的区域

举个例子。宇宙大爆炸模型表明,在大爆炸后38万年左右(太初核融合后)光才开始传播(在之前宇宙出去电子夸克等粒子浓汤态,是不透明的),然后随着宇宙膨胀光现在才传播到地球,预示着我们通过电磁波对于宇宙诞生38万年前的所发生的事情是观测不到的。现在关于宇宙最早起都是理论推导的结果。


有了引力波工具后,因为在宇宙最早期虽然光不能传播,但物质是存在的,物质的存在引力和引力波就存在,如果我们能探测到太初引力波,也许就能解开宇宙最早期的秘密,从而验证宇宙暴涨理论的正确性,无疑是革命性的。

此外引力波在研究黑洞方面也具有很大的施展空间,所以,引力波的发现,必定导致一场物理学上的大发展。


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