胡一鸣
马克斯普朗克引力物理研究所、清华大学博士后

可以简单明了地告诉我们引力波是什么?为何发现引力波是重大发现?对现实生活有何影响?

有1个回答

胡一鸣 2016-02-13

引力波是时空的“涟漪”,由宇宙中例如致密星体碰撞并合这样剧烈变化的物理过程产生。爱因斯坦于1916年预言了它的存在。他证明做加速运动的大质量天体可以剧烈地撼动时空,并且空间扭曲的波动将从波源辐射出去。这些以光速传播的涟漪携带了天体源激烈动荡的信息以及关于引力本质的线索。在过去的几十年中, 天文学家通过观测银河系中密近双星,已经间接地证明了引力波的存在。双星轨道由于引力辐射带走能量而收缩;观测结果完全符合爱因斯坦的理论预言。但是科学家们一直在热切地期望就和这次重大突破一样在地球上对引力波的直接探测的机会,因为这为我们提供了更极端的条件来更严格地验证广义相对论,同时开启一条探索宇宙的全新途径。
这一次的探测,是一次基础物理的伟大突破。首先它确凿无疑地证明了引力波的存在,验证了相对论的最后一个预言。其次,它也第一次用不容置疑的证据证明了黑洞的存在。两个黑洞在并合前——也就是引力波的频率差不多达到150赫兹时——相距仅仅几百公里。在这么大的质量下靠这么近还能不发生并合的,只有黑洞了。这一观测,是爱因斯坦的伟大胜利。
然而,如果要问及它的现实意义,恐怕很少有人能回答得上来。正如爱因斯坦当年也无法准确地预言,广义相对论能给人带来什么用处。但实际上,我们手机里使用的卫星导航,如果缺了广义相对论的修正,根本就无法正常使用。有故事说,一位收税官在观看了法拉第的电动机工作表演后,很轻蔑地问道:“这样的东西会有什么用呢?”法拉第告诉那位收税官:“先生,我想在将来的某一天,他一定会向它收税的。”在面对科学突破时,特别是这种基础领域的突破时,我们不应该以现实应用评价它的价值。当然,这也并不是说,纳税人的钱扔给LIGO只是为了听个响(我们的确听到了这一声黑洞的并合),在LIGO的建造中,涉及到无数科研前沿的问题等待突破,而这些技术上的创新与突破,纷纷都衍生出草创公司,也许未来某一天,我们也将从中受益。要知道,创造互联网的,并不是某个商业公司,而是为了探索高能物理的欧核中心。

热新闻

热话题

热评论

热回答

关于澎湃 在澎湃工作 联系我们 广告及合作 版权声明 隐私政策 友情链接 澎湃新闻举报受理和处置办法 严正声明