早上起來(lái)看到引力波于昨天被發(fā)現(xiàn),很是激動(dòng)。雖然是外行,還是學(xué)點(diǎn)東西吧。
引力波是加速中的質(zhì)量在時(shí)空中所產(chǎn)生的波動(dòng)。阿爾伯特?愛(ài)因斯坦在1916年提出廣義相對(duì)論,認(rèn)為引力是由于質(zhì)量所引發(fā)的時(shí)空扭曲所造成,任何有質(zhì)量的物體加速運(yùn)動(dòng)都會(huì)對(duì)周圍的時(shí)空產(chǎn)生影響,其作用的形式就是引力波。物質(zhì)在時(shí)空中運(yùn)動(dòng)時(shí),附近曲率會(huì)隨之改變;如果大質(zhì)量物體運(yùn)動(dòng),例如兩個(gè)黑洞碰撞,所產(chǎn)生的曲率變化會(huì)像波一樣向外傳播,導(dǎo)致時(shí)空壓縮、伸展。因此引力波的本質(zhì)就是時(shí)空曲率的波動(dòng),也可以唯美地稱之為時(shí)空的“漣漪”。
? ?理論上,引力波在宇宙中無(wú)處不在,但非常微弱,只有像超新星爆發(fā)、中子星與黑洞等天體相撞,才會(huì)產(chǎn)生足夠強(qiáng)烈的引力波。探測(cè)到引力波,是對(duì)廣義相對(duì)論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
根據(jù)廣義相對(duì)論,一對(duì)黑洞在相互繞轉(zhuǎn)過(guò)程中通過(guò)引力波輻射而損失能量,逐漸靠近。這一過(guò)程持續(xù)數(shù)十億年,在最后幾分鐘里面快速演化。在最后時(shí)刻,兩個(gè)黑洞以幾乎是一半光速的超高速度碰撞在一起,形成一個(gè)質(zhì)量更大的黑洞。
根據(jù)愛(ài)因斯坦的E=mc2公式,這個(gè)過(guò)程中一部分的質(zhì)量轉(zhuǎn)化成了能量,而這些能量在最后時(shí)刻以引力波超強(qiáng)爆發(fā)的形式輻射出去。
? ? 廣義相對(duì)論和量子力學(xué)存在著根本性的矛盾,一直是現(xiàn)代物理學(xué)天際線上的一朵烏云。而極大質(zhì)量和極小尺度的黑洞,是研究這一烏云最佳的著手點(diǎn)。引力波是唯一能深入探究黑洞的研究手段,作為物理學(xué)家,生于這個(gè)時(shí)代又是何其的幸運(yùn)!所以說(shuō),引力波的探測(cè),遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了檢驗(yàn)廣義相對(duì)論本身的意義。
2015年9月14日引力波的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)史上的里程碑。這一非凡的成就,凝聚了太多物理學(xué)家的心血,也是多少人魂?duì)繅?mèng)縈的所在。
? ? ?發(fā)現(xiàn)引力波是對(duì)廣義相對(duì)論的驗(yàn)證,但觀測(cè)引力波的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了對(duì)廣義相對(duì)論的驗(yàn)證,這就好比發(fā)現(xiàn)電磁波是對(duì)電磁理論的驗(yàn)證,但觀測(cè)電磁波的意義遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了對(duì)電磁理論的驗(yàn)證,而幾乎構(gòu)成了觀測(cè)天文學(xué)的半壁江山。對(duì)引力波的直接觀測(cè)開(kāi)啟了觀測(cè)自然的一條全新途徑,這才是此次發(fā)現(xiàn)的最大意義。