閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
今日要聞

為何引力波一被發(fā)現(xiàn),就得諾貝爾獎?

來源:南方都市報2017-10-08 我要評論(0 )   

這個國慶節(jié),最讓激光人士關(guān)注的消息,莫過于引力波的成果獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。10月3日上午,諾貝爾委員會宣布將2017年諾貝爾

 這個國慶節(jié),最讓激光人士關(guān)注的消息,莫過于引力波的成果獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。
10月3日上午,諾貝爾委員會宣布將2017年諾貝爾物理學(xué)獎授予美國麻省理工學(xué)院教授雷納·韋斯(Rainer Weiss)、加州理工學(xué)院教授巴里·巴里什(BarryC. Barish)和基普·索恩(Kip Stephen Thorne),以表彰他們在引力波研究方面的貢獻(xiàn),3人將共享900萬瑞典克朗(約合人民幣738萬元)。

縱觀諾貝爾獎歷史,諾貝爾獎頒與的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和成果一般都會經(jīng)過幾十年時間和其他無數(shù)研究結(jié)果的驗證,但是,為何引力波一經(jīng)發(fā)現(xiàn),就在兩年后獲得了諾貝爾獎呢?這既與LIGO團(tuán)隊多次成功探測到引力波事件(4次確信,1次疑似)有關(guān),也與諾貝爾委員會的理解有關(guān),該委員會稱,這是全新的、完全不同的事物,開啟了未知世界。

引力波是愛因斯坦廣義相對論中的重要推論。時間和空間會在質(zhì)量面前彎曲,時空在伸展和壓縮的過程中,會產(chǎn)生振動傳播開來,這些振動就是引力波。2015年9月14日,位于德國漢諾威馬普學(xué)會引力物理研究所LIGO團(tuán)隊的科學(xué)家注意到一個奇怪的信號:類似一只鳥兒的啁啾聲,且螺距迅速遞增的一種聲波。他們認(rèn)為,探測到的是由黑洞合并產(chǎn)生的一個時間極短的引力波信號,被命名為GW 150914,持續(xù)不到1秒。它經(jīng)過了13億年的漫長旅行,這是人類首次探測到的引力波。

LIG O團(tuán)隊于2015年12月26日再次直接探測到引力波,命名為G W 151226,這個引力波同樣來自雙黑洞并合。2017年1月4日,LIG O團(tuán)隊第三次探測到引力波,命名為G W170104。與前兩次的引力波相似,G W170104也來自于黑洞的合并。此次合并后的黑洞質(zhì)量約為太陽質(zhì)量的49倍,介于前兩次探測到的黑洞質(zhì)量之間(前兩次并合黑洞質(zhì)量分別為太陽質(zhì)量的62倍和21倍),進(jìn)一步證實了大于20個太陽質(zhì)量的恒星黑洞的存在。

如果說這三次引力波都是單獨由LIG O團(tuán)隊探測到的,那么2017年8月14日第4次發(fā)現(xiàn)引力波則由不同的研究團(tuán)隊同時發(fā)現(xiàn)。LIG O的兩臺干涉儀(美國華盛頓和路易斯安娜的LIG O引力波天文臺)和歐洲“處女座”(意大利的Virgo引力波天文臺)引力波探測器的一臺干涉儀,從3個地點幾乎同時(先后相差僅幾毫秒)捕獲到了引力波,命名為GW 170814。

由于有這幾次反復(fù)發(fā)現(xiàn)引力波,引力波獲得了一定程度的重復(fù)驗證,這是證明科學(xué)發(fā)現(xiàn)的必要條件和必經(jīng)程序,這也許就是今年的諾貝爾物理獎頒發(fā)給引力波發(fā)現(xiàn)的科學(xué)家的主要原因。但是,在未來也許還需要由其他科研團(tuán)隊以另外的方式來證明引力波的存在。

在人們的眼光中,物理學(xué)研究總是深奧莫測,艱澀難懂,引力波也是如此。而且,引力波的晦澀和神秘莫測還在于,它可能真的會開啟人類未知的世界,與人們千百年來所見所聞和理解的物質(zhì)世界迥然不同。因此,發(fā)現(xiàn)引力波意味著人類對物質(zhì)世界的探索才剛剛開始,正如電磁波望遠(yuǎn)鏡可以充當(dāng)人類的眼睛一樣,引力波探測器可以充當(dāng)人類的耳朵,有了它們意味著人類有了第六感覺。

更重要的是,由于引力波是物質(zhì)運動變化時引發(fā)的時空彎曲,因此引力波與暗物質(zhì)和暗能量有關(guān)。根據(jù)計算,要保持現(xiàn)在宇宙的運行秩序,需要暗物質(zhì)的存在,而且暗物質(zhì)的質(zhì)量必須5倍于我們現(xiàn)在看到的物質(zhì)。這就意味著在人類能用五官感知到的世界外,還有一個有95%的物質(zhì)是人們尚未知曉的世界,這也是一個神奇的廣袤的世界。

100年前就預(yù)言有引力波存在的愛因斯坦認(rèn)為,世間有兩樣?xùn)|西是無邊無際的:一者為宇宙一者為人類之愚蠢。對于前者,愛因斯坦似乎還不確定。不過,無論宇宙是否無邊無際,都需要去探索。

轉(zhuǎn)載請注明出處。

引力波諾貝爾
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點評
0相關(guān)評論
精彩導(dǎo)讀