引力波是什么 引力波有什么用

2017年10月16日,科学家们在多国宣布成功探测到第一例双中子星引力波事件。引力波也被称为“时空的涟漪”,1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言,剧烈的天体活动会带动周围的时空一起波动。每一个电磁波谱打开都会为我们带来前所未有的发现,引力波有助于探索宇宙天体变化。
  第三次探测到引力波
 
  2017年10月16日,科学家们在多国宣布成功探测到第一例双中子星引力波事件,人类首次窥见引力波源头的奥秘。我国包括南极巡天望远镜AST3-2、国内第一颗空间X射线天文卫星慧眼望远镜在内的多台设备参与观测引力波事件,这是人类第三次探测到引力波信号。在2016年2月11日,LIGO科学合作组织和Virgo合作团队宣布他们已经利用高级LIGO探测器,已经首次探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号,2016年6月16日凌晨,LIGO合作组宣布:2015年12月26日03:38:53 (UTC),位于美国汉福德区和路易斯安那州的利文斯顿的两台引力波探测器同时探测到了一个引力波信号。
 
  在1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果,因为它引入了相互作用的传播速度有限的概念。相比之下,引力波不能够存在于牛顿的经典引力理论当中,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用传播是速度无限的。那么引力波到底是什么呢,如此引人注意?自定义人生网就带大家详细了解。
 
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  引力波是什么
 
  引力波也被称为“时空的涟漪”。1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言,剧烈的天体活动会带动周围的时空一起波动,这就是引力波的由来。此后百年间,科学界一直在寻找引力波的存在。此前,人类已经发现4例由双黑洞合并产生的引力波。
 
  引力波有两个非常重要而且比较独特的性质。第一:不需要任何的物质存在于引力波源周围。这时就不会有电磁辐射产生。第二:引力波能够几乎不受阻挡的穿过行进途中的天体。然而,比如,来自于遥远恒星的光会被星际介质所遮挡,引力波能够不受阻碍的穿过。这两个特征允许引力波携带有更多的之前从未被观测过的天文现象信息。
 10月16日,全球多国科学家同步举行新闻发布会,宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。 这张由美国国家科学基金会、美国“激光干涉引力波天文台”、索诺玛州立大学和A. Simonnet提供的效果图显示的是两个合并中的中子星。新华社发
 
  引力波有什么用
 
  在过去的一个世纪,因为新的观测宇宙的方法使用,天文学已经发生了改革性的变化。天文观测最初使用可见光。400多年前,伽利略最早使用望远镜进行观测。然而,可见光仅仅是电磁波谱上的一小部分,在遥远的宇宙中,并非所有的天体会在这个特别的波段产生很强的辐射,比如,更有用的信息或许可以在射电波段得到。利用射电望眼镜,天文学家们已经发现了脉冲星,类星体以及其他的一些极端天体现象,将我们对一些物理的认识推向了极限。利用伽马射线,X射线,紫外,和红外观测,我们也取得了类似的进展,让我们给天文带来了新的认识。每一个电磁波谱的打开,都会为我们带来前所未有的发现。天文学家们同样期望引力波也是如此。
 
  这是人类第一次探测到双中子星合并。LIGO项目组成员、美利坚大学天体物理学家格雷戈里·哈里告诉记者,此前观测到的引力波均来自黑洞。黑洞完全由扭曲时空构成,本质上没有物质,而中子星却是一个切实星体,因此能深入了解核物质的行为。
 
  哈里说,中子星引力波可以用来直接测量到源的距离,而相应的电磁信号给出了速度,由此可用来校准宇宙膨胀速度,即所谓哈勃常数,从而进一步回答宇宙从哪里来、又往哪里去等重大问题。

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  其次,这是人类第一次同时观测到来自同一个天文事件的引力波和电磁波,使得确认宿主星系成为可能。这一事件展示了引力波与电磁波等不同研究团队之间开展合作的重要性,也标志着“多信使天文学”跨入新时代。
 
  “我想说的是,这是第一次我们既能 看到 也能 听到 一个天文事件,这些不同的 感官 体验将能给我们很多信息。”哈里说,“引力波天文学才刚刚开始,随着21世纪向前发展,我们可以期待引力波观测将为宇宙学、天文学、天体物理学、核物理学和引力学以及其他领域带来更多见解。”
 
  第三,地面红外望远镜探测到了中子俘获过程,从而第一次提供确凿证据证实了中子星合并就是宇宙金、铂等超铁元素的主要起源地。
 
  南非夸祖鲁-纳塔尔大学的引力波研究专家马寅哲在发给记者的一份电子邮件中开玩笑说:“如果有人问带着金戒指的女性朋友,她的金戒指从哪儿来?她应该说,这是从银河系中的合并中子星那里产生的。”
 
  具体到这次事件,双中子星合并之后变成了什么,依然没有答案。科学家列出了两种可能性,一种是变成了非常大质量的中子星,另一种是变成了黑洞。但不管是什么,它的质量大约相当于2.74个太阳。
 

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