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爱因斯坦的广义相对论描述具有质量的物体如何在时空环境下弯曲,可形象地形容为提供一张紧绷的床单,然后将足球放在床单中心,具有质量的物体在时空下发生的弯曲,犹如足球周围出现褶皱的床单。
它就像湖面上泛成的波纹,由加速物体导致的时空环境失真将逐渐衰减,因此,当它们抵达地球范围,则非常难以被探测到,但不是不可能探测到。
舒茨说:“在我的意识中,探测引力波将打开调查宇宙的新途径,我们期望能从合并黑洞中频繁地探测到引力波,这里的引力波将携带真实可靠的信息。
由于引力波是黑洞喷射的唯一放射线,我们将首次直接观测到黑洞。”
引力波将帮助研究人员探测其它神秘而强大的宇宙事件,施茨说:“引力波具有很强的穿透能力,因此它们可使我们直接观测到超新星爆炸、伽马射线暴和其它大量宇宙隐藏秘密的更多信息。”
当前4个引力波探测器中的3个是激光干涉引力波LIGO勘测计划的一部分,两个探测器部署在huashengdun州汉福德市,一个探测器部署在路易斯安那州利文斯顿市。
另外一个探测器位于意大利Casa地区,是VIRGO计划的一部分。
10探测发展
美国科学家2014年3月17日首次直接探测到宇宙大爆炸第一波震荡,即原始引力波。
2016年2月11日23点30分,物理学家宣布人类首次直接探测到引力波。
11发现意义
引力波的发现验证了广义相对论最后一个未被实验直接检测的预言,但引力波带来的认知革命绝不止步于此。
引力波为我们打开了除电磁辐射(光学、红外、射电、X射线等)、粒子(中微子、宇宙线)之外,一个全新的窗口——我们从未能够以这样的方式观察宇宙。
在引力波这个新窗口中,我们不再是以电磁场、物质粒子作为观察宇宙的凭借——我们感受的,是时空本身的颤动!
LIGO的直接探测到的第一例引力波事件(据说)来自两个恒星质量黑洞的并合。
两个黑洞并合前,会在与彼此的绕转中搅动周围的时空,向四周散发出涟漪般的引力波。
这些引力波带走了一部分双黑洞系统的引力势能,让两个黑洞越绕越近、越近越快。
而两个黑洞最终并合之后,融合成的大黑洞会经过几下“摇摆”
,才会融成完美的球形。
12能量来源
广义相对论预言下的引力波来自于宇宙间带有强引力场的天文学或宇宙学波源,作为以波动形式和有限速度传播的引力场。
按照广义相对论,加速运动的质量会产生引力波。
包括银河系内的双星系统(白矮星、中子星或黑洞等致密星体组成的双星),河外星系内的超大质量黑洞的合并,脉冲星的自转,超新星的引力坍缩,大爆炸留下的背景辐射等等。
爱因斯坦的广义相对论描述具有质量的物体如何在时空环境下弯曲,可形象地形容为提供一张紧绷的床单,然后将足球放在床单中心,具有质量的物体在时空下发生的弯曲,犹如足球周围出现褶皱的床单。
但它也像湖面上泛成的波纹,由加速物体导致的时空环境失真将逐渐衰减,因此,当它们抵达地球范围,则非常难以被探测到,但不是不可能探测到。
舒茨说:“在我的意识中,探测引力波将打开调查宇宙的新途径,我们期望能从合并黑洞中频繁地探测到引力波,这里的引力波将携带真实可靠的信息。
由于引力波是黑洞喷射的唯一放射线,我们将首次直接观测到黑洞。”
13历史发展
间接探寻
20世纪60年代,马里兰大学的物理学家韦伯(JosephWeber)首先提出了一种共振型引力波探测器。
该探测
韦伯教授在调试他的引力波探测器(1965年)
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