【科技訊】2月19日消息，引力波終于被發(fā)現(xiàn)?人類首次探測到引力波，最近，一直鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的引力波傳言，似乎有了更近一步的消息流傳出來?；艚鹫J(rèn)為引力波的發(fā)現(xiàn)將導(dǎo)致天文學(xué)一場革命，究竟是怎樣的言論?讓我們一起來看看吧
對(duì)于美國激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)發(fā)現(xiàn)引力波信號(hào)，霍金認(rèn)為這些結(jié)果證實(shí)了愛因斯坦廣義相對(duì)論幾個(gè)非常重要的預(yù)言，直接證實(shí)了引力波的存在。
在過去的近10年時(shí)間里，盡管圈子非常小，但一個(gè)全新的天文學(xué)領(lǐng)域的確正逐漸出現(xiàn)，那就是引力波天文學(xué)。和傳統(tǒng)天文學(xué)使用天文望遠(yuǎn)鏡對(duì)宇宙進(jìn)行觀測不同，引力波探測器使用的是激光和反射器，研究人員會(huì)讓激光在兩塊呈直角方位的反射鏡之間來回，并觀察兩束光波疊加時(shí)所呈現(xiàn)的干涉條紋特征。這正是位于美國的“激光干涉引力波天文臺(tái)”(LIGO)所采用的做法。在2002年至2010年之間的運(yùn)行時(shí)期，LIGO設(shè)施驗(yàn)證了其設(shè)計(jì)概念的可行性，隨后經(jīng)歷了長達(dá)5年的關(guān)閉升級(jí)。直到2015年9月份，升級(jí)后的該設(shè)施被重新啟用并被稱作“先進(jìn)LIGO”。
如果這次發(fā)現(xiàn)屬實(shí)，將是一次里程碑式的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果或?qū)⒅苯訂柖χZ獎(jiǎng)。
最近，一直鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)的引力波傳言，似乎有了更近一步的消息流傳出來。根據(jù)Science網(wǎng)站，一篇投往Nature雜志的文章(或?qū)⒂?月11號(hào)正式發(fā)表)稱，激光干涉引力波天文臺(tái)(應(yīng)該是升級(jí)版的AdvancedLIGO)探測到了雙黑洞合并時(shí)的引力波!
給定AdvancedLIGO兩個(gè)探測中心之間的距離，通過到達(dá)時(shí)間差推斷出引力波的傳播速度和光速一致。探測信號(hào)較強(qiáng)，達(dá)到5.1σ(物理學(xué)家通常將超過5σ信號(hào)定義為比較確定的發(fā)現(xiàn))，黑洞的初始質(zhì)量分別為36和29太陽質(zhì)量，合并后為62個(gè)太陽質(zhì)量，甚至探測到了并合以后鈴蕩(ring-down)的信號(hào)，它最終變成了一個(gè)Kerr黑洞。傳播速度跟光速一致!
如果大質(zhì)量天體發(fā)生碰撞、超新星爆發(fā)等極端宇宙事件會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的引力波，這是愛因斯坦廣義相對(duì)論中有一個(gè)重要預(yù)言。形象一點(diǎn)來說，引力波可以被看做是一種時(shí)空漣漪，會(huì)像波一樣傳遞開來。數(shù)十年來，科學(xué)家們一直在尋找引力波，但都沒有發(fā)現(xiàn)。引力波的發(fā)現(xiàn)，是對(duì)廣義相對(duì)論的直接驗(yàn)證，也為我們打開了認(rèn)識(shí)宇宙的全新窗口。如果這次發(fā)現(xiàn)屬實(shí)，將是一次里程碑式的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，其結(jié)果或?qū)⒅苯訂柖χZ獎(jiǎng)。
引力波的產(chǎn)生(示意圖)
雙黑洞合并過程中的三個(gè)階段(上)：旋進(jìn)(inspiral)、合并(merger)、鈴蕩(ringdown)。
目前，科學(xué)家已經(jīng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行了初步分析，霍金認(rèn)為這個(gè)發(fā)現(xiàn)和自己在1970年發(fā)展出的理論非常吻合。
據(jù)國外媒體報(bào)道，上周美國激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)發(fā)現(xiàn)引力波后進(jìn)行了歷史性的宣言之后，英國物理學(xué)家、黑洞理論家斯蒂芬-霍金很快就祝賀美國主導(dǎo)的合作取得了成功?；艚鹫J(rèn)為這些結(jié)果證實(shí)了愛因斯坦廣義相對(duì)論幾個(gè)非常重要的預(yù)言，直接證實(shí)了引力波的存在。引力波的發(fā)現(xiàn)讓我們不僅可以證實(shí)了相對(duì)論的重要理論，也讓我們看到了黑暗的宇宙，現(xiàn)在我們知道如何檢測引力波。
霍金認(rèn)為引力波可以提供一種全新的方式來觀測宇宙，并且可以徹底改變天文學(xué)。LIGO激光干涉引力波天文臺(tái)位于路易斯安那州和華盛頓，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了13億光年外兩個(gè)黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)。目前，科學(xué)家已經(jīng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行了初步分析，霍金認(rèn)為這個(gè)發(fā)現(xiàn)和自己在1970年發(fā)展出的理論非常吻合。
當(dāng)時(shí)霍金在劍橋大學(xué)發(fā)現(xiàn)黑洞雙星系統(tǒng)的合并，同時(shí)他也是黑洞量子物理理論的重要科學(xué)家，發(fā)現(xiàn)隨著時(shí)間的推移，黑洞會(huì)開始蒸發(fā)，于是他提出了著名的黑洞墻悖論。本次發(fā)現(xiàn)的引力波信號(hào)似乎可以歸結(jié)為基于黑洞無毛定律的延伸，一個(gè)黑洞可以通過自轉(zhuǎn)、質(zhì)量和電荷來簡單進(jìn)行描述?；艚鹫J(rèn)為黑洞是宇宙中最大的謎團(tuán)之一，目前天文學(xué)家很難理解黑洞是如何成長到如今的巨大規(guī)模。
如果黑洞通過吸積大量物質(zhì)、合并進(jìn)行增長，那么應(yīng)該有各種質(zhì)量等級(jí)的黑洞被發(fā)現(xiàn)，但事實(shí)是宇宙中更多的是超大質(zhì)量黑洞，唯獨(dú)缺少中等質(zhì)量黑洞和恒星級(jí)黑洞，因此一些黑洞演化理論開始被質(zhì)疑。引力波的發(fā)現(xiàn)或許能夠揭開這個(gè)謎團(tuán)，至少我們知道這條路處于正確的軌道上。
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