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人类再次探测到引力波意味着什么

人类再次探测到引力波意味着什么

  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2015年12月26日凌晨3时38分53秒抵达地球,其时是美国东部时间2015年12月25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,引力是最弱北京时时彩的一种,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。”

  张双南告诉记北京时时彩者,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。

  (原载于《中国青年报》 2016-06-17 06版)