没有爱因斯坦引力波预言预言人类会观察到探测到引力波吗

人类首探引力波 印证爱因斯坦百年前预言
新华网北京2月12日电 爱因斯坦又对了!在这位大科学家提出引力波的预言百年之后,科学家11日宣布,人类首次直接探测到了引力波。这是人类第一次能够听宇宙讲故事了。
就如同石头被丢进水里产生的波纹,引力波是一种时空涟漪。如今,这种涟漪终于被科学家发现了。科学家们欣喜若狂,“科学粉丝”手舞足蹈,各大网上科技论坛等一片热闹。然后,还有然后么?
当然有。能发现引力波,说明人类深空探测技术已经取得突飞猛进的发展,今后“倾听”宇宙之声,将越来越轻松。相信人类会“听”到或“看”到更多的宇宙故事。而引力波自身,据说蕴含着宇宙诞生的巨量信息,并能够证明各种预见性理论。
【听宇宙里的“唠嗑”】
在一片嘈杂的背景噪音中,一声“噗”的清脆声响,如水滴落水,持续时间短暂得不到1秒,这正是由引力波转化成的宇宙之声。当天在华盛顿召开的记者会上,美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)科学家现场播放了来自宇宙的“声音”。
这个声音源自于13亿年前一个双黑洞系统的合并。正如LIGO项目组发言人、路易斯安那州立大学物理学家加布里埃拉·冈萨雷斯所言,那时“多细胞生物才开始在地球上扩散”。合并所产生的引力波信号,经过13亿年的漫长旅行,于日抵达地球,被LIGO的两个探测器以7毫秒的时间差先后捕捉到。
“我们能够‘听见’引力波,我们能够‘听见’宇宙,这是引力波最美妙的事件之一。我们将不仅‘看见’宇宙,我们还将‘倾听’它,”她在记者会上介绍。
引力波是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。1915年,爱因斯坦发表广义相对论,并在随后几年的一些论文中预言引力波会产生于强引力场的天体事件。广义相对论的其他预言如光线的弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都已获证实,唯有引力波一直徘徊在科学家的“视线”之外。
百年来,科学家们对引力波的探测未曾停歇,但举步维艰。直至上世纪70年代,曾有美国科学家在观测双星系统的过程中,发现引力波存在的间接证据,并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。
100年来,也不断有实验声称直接探测到了引力波,并造成过轰动效果,其中包括20世纪60年代的韦伯实验,以及2014年的BICEP实验,但后来都被证明是乌龙。
【不明觉厉的引力波】
这么神奇的波,来头不小。它到底有多重要?
先来认识下引力。它无处不在,主导了宇宙和星系。引力是人类最早定量认识的相互作用。牛顿发现引力后的几百年,物理学进展很多。
尽管牛顿的万有引力定律有着几乎完美的实验验证,但观念上把时间和空间分开考虑。而1915年爱因斯坦提出的广义相对论,进一步研究了引力和“时空几何”的关系,认识到引力是一种非常特殊的相互作用。这革新了牛顿的引力观念和时空观念。
广义相对论论证的一个重点就是,引力的本质是时空几何在物质影响下的弯曲。电影《星际穿越》里,一个质量超级巨大的星球,周围的时空是会发生扭曲的,星球质量越大,时空扭曲就越厉害,光和时间概念都发生了改变。起伏、震颤、波浪……你可以用各种词汇形容你理解的时空扭曲。
1916年,爱因斯坦又在广义相对论框架下发表论文,论证了引力的作用以波动的形式传播。这就是引力波的由来。
【幸福来得挺快】
引力波是非常弱的一种信号,弱到连爱因斯坦本人都曾怀疑能否建造足够灵敏的探测器,探测引力波很长一段时间内被视为“不可能完成的任务”。
由于引力波产生的效应很小,如果不主动去除外界干扰,不可能从“背景波动”中分辨出引力波信号。地震波、火车噪声、观测设备本身的极微小活动等都会构成干扰。
可是,技术是飞速发展的。《科学》杂志和《自然》杂志都预测,随着探测仪器灵敏度大幅提高,今年的最重大科学发现可能就引力波。一些刚升级的探测器也许能让物理学家一“睹”引力波的真面目,其中之一便是“激光干涉引力波”天文台(LIGO)”。这个位于美国路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市之间数公里长的观测设施已于不久前完成改造工作,其探测灵敏度比5年前提高了10倍。
LIGO拥有巨大的L形测量臂,每边各有4千米长,两端设有反射镜面。发出的一束激光沿着L形互相垂直的两边前进并被来回反射。一般情况下,激光由于干涉而互相抵消,探测器接收不到光信号,但一旦引力波经过,便会改变激光通过的距离,从而被观测到。
探测引力波需要探测器具有极高的灵敏度,还需区分开来引力波信号和环境或仪器噪声。10多个国家超过1000名科学家参与了这个搜寻引力波的项目。《科学》杂志和《自然》杂志都预测,随着探测仪器灵敏度大幅提高,今年的最重大科学发现可能就是引力波。
幸福似乎来得太快。没想到两大顶级科学杂志话音刚落,人类就有了如此大的收获。位于利文斯顿与汉福德的两台探测器同时观测到了后来被命名为GW150914的引力波信号。科学家们通过进一步的数据分析还证实了这是两个黑洞合并的事件。
真的幸福来得快吗?你错了。科学家去年9月就观测到了引力波。但科学家也怕闹乌龙,因此需要各方面的论证来证明这确定无疑是引力波。几个月后才宣布本次成果。
LIGO项目共同创始人、麻省理工大学教授赖纳·韦斯说:“如果我们能够把这一消息告诉给爱因斯坦,那么他的表情一定会很好玩。”
在当天的记者会上,也有人问所探测到的引力波信号是不是好得过头了?LIGO项目科学家的回答是,他们花了几个月的时间进行验证,这也是为什么去年9月探测到引力波信号,却拖到今天才宣布。这些科学家还相信,随着探测器灵敏度的提高,今年应该会探测到更多引力波信号。(记者林小春、彭茜、杨骏,新华国际客户端报道)
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作者: 林小春、彭茜、杨骏
[责任编辑: 张莉明]人类首次直接探测到引力波 证明爱因斯坦预言社会-在线观看-风行网
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爱因斯坦预言成真 人类首次探测到引力波
2月16日消息,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。引力波与流体力学中的重力波很相似,当液体表面或内部液团由于密度差异离开原来位置,在重力(gravity force)和浮力(buoyancy force)的综合作用下,液团会处于上下振动以达到平衡的状态。即产生波动。引力波则是由于空间质量和速度的变化导致空间产生的波动。
美国路易斯安那州利文斯顿市的激光干涉引力波天文台。
两个正在旋转合并的黑洞模拟图。
爱因斯坦百年前预测获证实 很有可能引发天文学革命
爱因斯坦又对了!在这位大科学家提出引力波的预言百年之后,美国科学家11日宣布,人类首次直接探测到了引力波。这是人类第一次能够&听&到宇宙的&声音&。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的&拼图&,它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。
我们能够&听见&宇宙了
&女士们、先生们,我们已经探测到引力波,我们找到它了。&美国&激光干涉引力波天文台&(LIGO)执行主任戴维&赖茨当天在华盛顿举行的记者会上宣布。
在一片嘈杂的背景噪音中,一声&噗&的清脆声响,如水滴落水,持续时间短暂得不到1秒,这正是由引力波转化成的宇宙之声。当天召开的记者会上,LIGO科学家现场播放了来自宇宙的&声音&。
&我们能够&听见&引力波,我们能够&听见&宇宙,这是引力波最美妙的事件之一。我们将不仅&看见&宇宙,我们还将&倾听&它,&LIGO项目组发言人、路易斯安那州立大学物理学家加布里埃拉&冈萨雷斯在记者会上介绍。
来自加州理工学院的赖茨把寻找引力波比作科学上的登月项目。&我们做到了,我们登上了这个&月球&。&他兴奋地重复道。参与记者会的还有麻省理工学院的研究人员及资助研究的美国国家科学基金会人员。
引力波信号由黑洞合并产生
引力波是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。100年前,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。广义相对论的其他预言如光线的弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都已获证实,唯有引力波一直徘徊在科学家的&视线&之外。
上世纪70年代,曾有美国科学家在观测双星系统的过程中,发现引力波存在的间接证据,并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。
在将于《物理学评论通讯》杂志发表的新研究中,科学家探测到的是由黑洞合并产生的一个时间极短的引力波信号,持续不到1秒。它经过13亿年的漫长旅行,于日抵达地球,被刚改造升级的LIGO的两个探测器以7毫秒的时间差先后捕捉到。
据研究人员估计,两个黑洞合并前的质量分别相当于36个和29个太阳质量,合并后的总质量是62个太阳质量,3个太阳质量的能量以引力波的形式在不到1秒的时间内释放,释放的峰值能量比整个可见宇宙释放的能量还要高出约50倍。
开启观测宇宙的新窗口
LIGO是美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造的两个引力波探测器,改造升级后其探测灵敏度大幅提高。10多个国家超过1000名科学家参与了这个搜寻引力波的项目。
有关LIGO发现引力波的传言已在物理学界传播了几个月,最早透露这一消息的是美国亚利桑那州立大学物理学家劳伦斯&克劳斯,但一直没有获得LIGO项目组证实。
克劳斯11日说,发现引力波是一个&重大里程碑&,它开启了观测宇宙的一个新窗口,就像望远镜的发明或太空无线电波的发现一样。
LIGO项目组发言人加布里埃拉&冈萨雷斯说:&这一发现是一个新时代的开端,引力波天文学现在成为现实。&
■专家讲述
&爱因斯坦一定也会吓一跳&
&我们探测到了引力波。我们做到了。&当地时间11日清晨,当LIGO执行主任、加州理工学院教授戴维&赖茨在华盛顿宣布这一消息时,挤在美国加州理工学院天文学与天体物理学中心参加同步新闻发布会的上百名科研人员沸腾了。
长久的欢呼、掌声和泪水&&难怪科研人员这么激动,依照科学家的说法,人类探测到引力波,如同一个失聪的人突然获得听觉,从此获得感知世界的新能力。这一天,距爱因斯坦预测引力波存在已有百年。
&我相信爱因斯坦看到今天的结果,一定也会吓一跳,&LIGO科学合作组织研究成员之一、加州理工学院物理学教授陈雁北说,&尽管他会因自己在广义相对论、量子力学、激光等多个领域的贡献感到欣慰,但百年来物理学已获得前所未有的发展。对于人类今天的成就,爱因斯坦一定无法想象。&
爱因斯坦百年前预言引力波存在,但也曾认为,由于引力波太过微弱,它无法被探测到。参与LIGO项目的澳大利亚墨尔本大学研究员孙翎对记者说:&我们证明了爱因斯坦的正确,另一方面他也说错了,我们真的探测到了。&
■焦点科普
捕捉引力波为啥这么难?
引力波是非常弱的一种信号,弱到连爱因斯坦本人都曾怀疑能否建造足够灵敏的探测器,探测引力波很长一段时间内被视为&不可能完成的任务&。
20世纪90年代起,大型激光干涉仪引力波探测器开始在全球范围内兴建,真正拉开了引力波探测黄金时代的序幕。
美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造了两个激光干涉引力波探测器(LIGO)。LIGO拥有巨大的L形测量臂,每边各有4千米长,两端设有反射镜面。发出的一束激光沿着L形互相垂直的两边前进并被来回反射。一般情况下,激光由于干涉而互相抵消,探测器接收不到光信号,但一旦引力波经过,便会改变激光通过的距离,从而被观测到。探测引力波需要探测器具有极高的灵敏度,还需区分开来引力波信号和环境或仪器噪声。
日北京时间17点50分45秒,位于利文斯顿与汉福德的两台探测器同时观测到了后来被命名为GW150914的引力波信号。科学家们通过进一步的数据分析还证实了这是两个黑洞合并的事件。
在当天的记者会上,也有人问所探测到的引力波信号是不是好得过头了?LIGO项目科学家的回答是,他们花了几个月的时间进行验证,这也是为什么去年9月探测到引力波信号,却拖到今天才宣布。这些科学家还相信,随着探测器灵敏度的提高,今年应该会探测到更多引力波信号。
探测到引力波有多重要?
包括中国科学家在内的多国科学家认为,新发现不仅填补了广义相对论实验验证中最后一块缺失的拼图,让现代物理学的根基更加坚实,也意味着科学家抓住了揭开宇宙奥秘的&钥匙&,有助于了解宇宙的起源和运行机制。
英国著名理论物理学家斯蒂芬&霍金表示:&引力波提供了一种人们看待宇宙的全新方式。(人类)探测到引力波的这种能力,很有可能引发天文学革命。&
南非夸祖鲁-纳塔尔大学的引力波研究专家马寅哲说,天文学的发现几百年以来主要靠电磁光谱的测量,射电、光学、红外、X射线等天文观测手段均是在收集光,靠&看&观测宇宙。引力波的发现则将从&听&这一完全不同的角度进行天文观测,引力波天文学这一学科的大门彻底被打开。引力波将成为检验爱因斯坦相对论、探测黑洞质量、测量宇宙距离等基本问题的新窗口。
参与该项目的美国宾夕法尼亚州立大学科学家查德&汉娜说,我们无法预测引力波天文学将如何改变对宇宙的基本认知,就像伽利略用他的小望远镜预测不了哈勃太空望远镜展现给我们的宇宙那样,&我们可以预期的是,100年后我们的后辈所知道的将与我们所知道的有天壤之别&。
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驱动中国 All Rights Reserved人类再次探测到引力波意味着什么|人类|引力波|爱因斯坦_新浪新闻
  原标题:人类再次探测到引力波意味着什么  实习生 王雪倩 中国青年报·中青在线记者 邱晨辉来源:中国青年报(日06版)
  人类再一次探测到引力波!
  北京时间6月16日凌晨,美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)科学合作组织和Virgo科学合作组织在美国天文学会第228次会议上正式宣布,再次“清晰”探测到来自两个黑洞合并的引力波信号。
  这是继今年2月11日LIGO宣布探测到首个引力波信号之后,人类又一次探测到引力波信号。
  来自爱因斯坦的圣诞礼物
  LIGO这次探测到的引力波,是在世界协调时间日凌晨3时38分53秒抵达地球,其时是美国东部时间日22时38分53秒,正处于当地的圣诞节,加之爱因斯坦最早提出了引力波概念,所以LIGO的一些科学家便称这次引力波的发现,是一份来自爱因斯坦的圣诞礼物。
  “我们很确信通过LIGO探测器探测到又一个引力波。”在6月16日凌晨的会议上,LIGO相关负责人说,这次探测到的引力波来自于距地球14亿光年的两个黑洞,分别是太阳质量的8倍和14倍,聚合之后形成了一个质量相当于太阳21倍的旋转黑洞。
  何谓引力波?
  宇宙中的引力波,其实是来自天体的能量和质量变化,不同频率的引力波对应不同的天体物理过程。在人类现有的认知体系里,引力存在于宇宙所有物质和能量之间,是人类最早认识的一种基本作用力,正是引力作用支配着宇宙的形成和演化。
  然而,人们对引力的认识却并不清晰——从1687年牛顿发现万有引力定律,写下《自然哲学的数学原理》,到1915年爱因斯坦建立广义相对论,人类对引力的认识才产生了革命性的飞跃,引力与时空紧密相联。
  爱因斯坦广义相对论预言了引力波的存在,认为引力波在宇宙中无处不在。但在人类发现的自然界4种基本相互作用中,引力是最弱的一种,只有“弱作用”的亿亿亿亿分之一。也因此,探测引力波长久以来成了诸多科学家的梦想。
  以后也许会有更多引力波事件
  与LIGO第一次探测到的引力波相比,这次引力波事件的两个黑洞,质量比较小,探测的难度也更大。
  中科院高能物理所研究员张双南说:“这次信号强度不是很强,但持续时间更长,所以用了不同的搜寻技术,把引力波事件从它的信号里找出来。”
  张双南告诉记者,两次引力波的探测发现,一方面说明了宇宙之中,确有不同的黑洞存在,这是人类过去不太了解的地方;另一方面也说明,原来产生引力波事件的机会,比人类之前猜想的多一些,乐观地展望,以后也许会有更多的引力波事件。
  他说,如果仅仅是靠理论的预演,基于现在天文观测,有些事情是人类预测不到的。然而,LIGO的探测让人类对宇宙中的黑洞认识有了全新的变化。“只有打开了一个新的窗口,具有了新的探测能力,我们才能对宇宙有更好的理解。”张双南说。
  国内引力波探测需要“冒险精神”
  谈到自己参与的我国引力波探测项目——太极计划,张双南表示,中科院已启动了一个引力波探测项目,但目前还停留在启动层面,离真正实施还有一定的距离,因此他期待更高层面尽快意识到引力波探测的重要性,下拨相关经费,实施这一项目。
  据张双南介绍,目前该项目团队已向相关部门提交项目建议,相关部门同意引力波专项研究专家组设置,并由其研究全国范围内的引力波探测计划。张双南认为,如果这些计划能够启动的话,我国的引力波探测就会有很好的起点。
  中科院理论物理所研究员张元仲在接受中国青年报·中青在线记者采访时说,引力波探测需要冒险精神和责任风险意识,“作决定的人就应承担巨大的风险,如果不愿意承担这样的风险,很难得到巨大的发现。科学探索就是如此。”
  张双南告诉记者,从整体来看,与欧美相比,由于前些年投入较少,我国在这方面的起点较低。然而,LIGO探测到引力波也给了科研人员不少帮助——“我们也比较确切地知道了怎么探测引力波,可以少走很多弯路,也是一个后发优势。”
  张双南说,以前并不知道引力波的探测能给人类带来什么,但LIGO短时间内带来的一个接一个的惊喜,让国内科学家也“跃跃欲试”。国内不少科学家认为,扩大引力波探测的范围和手段——采用LIGO不一样的方式去探测引力波的波源——产生引力波的天体,则有可能打开另一扇窗。
  “打开这扇窗,一定有许多令人激动的事情出现。”张双南说。
  本报北京6月16日电
“沉默代替了真实,沉默就是谎言”,那么沉默的是谁呢?仅仅是报纸、书籍、教科书、官方历史书?还是整个社会都参与了这一沉默?
 经历一季度一线城市和部分二线城市的疯涨,以及央企疯狂制造地王之后,房地产似乎已现疲态,阶段性拐点很可能即将出现。
今后我们看待世界,都会先是从天空和宇宙中看起。不仅身体能飞,而且思想能飞。飞行是大脑的延伸,是想象力的延伸。更多猛料!欢迎扫描下方二维码关注台海网官方微信(taihainet)
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