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引力波概念是什么人提出來(lái)的

時(shí)間: 曾揚(yáng)1167 分享

  引力波

  引力波英文:Gravitational wave,臺(tái)灣學(xué)界稱為重力波,英文中有時(shí)也寫(xiě)作gravity wave;但更多場(chǎng)合中,gravity wave是留給地球科學(xué)與流體力學(xué)中另一種性質(zhì)迥異的波動(dòng)。

  相對(duì)論中,愛(ài)因斯坦認(rèn)為是一種跟電磁波一樣的波動(dòng),稱為引力波。引力波是時(shí)空曲率的擾動(dòng)以行進(jìn)波的形式向外傳遞。引力輻射是另外一種稱呼,指的是這些波從星體或星系中輻射出來(lái)的現(xiàn)象。電荷被加速時(shí)會(huì)發(fā)出電磁輻射,同樣有質(zhì)量的物體被加速時(shí)就會(huì)發(fā)出引力輻射,這是廣義相對(duì)論的一項(xiàng)重要預(yù)言。

  流體力學(xué)中,重力波(gravity wave)是指液體介質(zhì)內(nèi)或兩種介質(zhì)面間的一種波。當(dāng)液體表面或內(nèi)部液團(tuán)由于密度差異離開(kāi)原來(lái)位置,在重力(gravity force)和浮力(buoyancy force)的綜合作用下,液團(tuán)會(huì)處于上下振動(dòng)以達(dá)到平衡的狀態(tài)。即產(chǎn)生波動(dòng)。

  美國(guó)科研人員2016年2月11日宣布,他們利用激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)于去年9月首次探測(cè)到引力波。這一發(fā)現(xiàn)印證了物理學(xué)大師愛(ài)因斯坦100年前的預(yù)言。

  三位科學(xué)家因引力波獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)

  新浪科技訊 北京時(shí)間10月3日傍晚消息,剛剛,瑞典皇家科學(xué)院宣布將2017年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予三位引力波探測(cè)計(jì)劃的重要科學(xué)家,三人均來(lái)自LIGO/VIRGO合作組,以獎(jiǎng)勵(lì)他們?cè)?ldquo;LIGO探測(cè)器以及引力波探測(cè)方面的決定性貢獻(xiàn)”。獎(jiǎng)金的一半授予萊納·魏斯(Rainer Weiss),另外一半由巴里·巴里什(Barry C。 Barish)和基普·索恩(Kip S。 Thorne)兩人分享。

  引力波的最終發(fā)現(xiàn)

  2015年9月14日,宇宙中的引力波首次被人類探測(cè)到。引力波由愛(ài)因斯坦在百年之前首次預(yù)言,而人類首次檢測(cè)到引力波信號(hào)來(lái)自兩個(gè)遙遠(yuǎn)黑洞之間的碰撞。這一信號(hào)在宇宙中運(yùn)行13億年之后才最終抵達(dá)地球,并被美國(guó)的LIGO探測(cè)器檢測(cè)到。

  當(dāng)這一信號(hào)抵達(dá)地球時(shí),其強(qiáng)度極其微弱,但它的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)掀起了一場(chǎng)物理學(xué)界的全新變革。引力波使我們觀察宇宙事件并檢測(cè)我們知識(shí)極限的全新手段。

  LIGO的全稱是“激光干涉引力波天文臺(tái)”,這是一個(gè)由來(lái)自20多個(gè)國(guó)家的上千名科學(xué)家們共同參與的大型合作項(xiàng)目。這些科學(xué)家們通力合作,實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)延續(xù)超過(guò)半個(gè)世紀(jì)的夢(mèng)想。2017年度諾貝爾獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)人,以他們的熱情和決心,每一個(gè)都成為了實(shí)現(xiàn)LIGO的成功背后不可或缺的關(guān)鍵人物。萊納·魏斯,巴里·巴里什和基普·索恩領(lǐng)導(dǎo)了整個(gè)項(xiàng)目的推進(jìn)直到完成,確保了40多年的努力最終結(jié)出碩果,獲得了首次引力波探測(cè)的成功。

  在上世紀(jì)1970年代,萊納·魏斯便開(kāi)始著手分析在引力波探測(cè)中背景噪音可能會(huì)對(duì)探測(cè)結(jié)果造成的影響,并親自設(shè)計(jì)了一種基于激光干涉原理,能夠過(guò)濾掉噪音的引力波探測(cè)器。而從一開(kāi)始,萊納·魏斯和基普·索恩兩人便確信,引力波是可以被探測(cè)到,并將給我們關(guān)于宇宙的知識(shí)帶來(lái)重大沖擊。

  根據(jù)愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論,引力波以光速傳播,蕩漾宇宙。當(dāng)一個(gè)質(zhì)量體加速時(shí)就會(huì)產(chǎn)生引力波,就像一位滑冰者做出轉(zhuǎn)圈動(dòng)作,或者兩個(gè)黑洞相互快速繞轉(zhuǎn)。然而愛(ài)因斯確信引力波的信號(hào)將是不可能被探測(cè)到的。LIGO項(xiàng)目組使用兩臺(tái)巨大的激光干涉設(shè)施進(jìn)行極為精確的測(cè)量,足以測(cè)出引力波通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的一個(gè)原子核直徑數(shù)千分之一的微小變化。

  截至目前,所有電磁輻射和粒子,如宇宙射線和中微子等,都已經(jīng)被用來(lái)探索宇宙。然而,引力波是時(shí)空本身存在擾動(dòng)的直接證據(jù)。這是一種全新的、不同的東西,為人類開(kāi)啟了完全陌生的世界。對(duì)于能成功捕捉引力波并翻譯其中信息的研究者來(lái)說(shuō),這意味著無(wú)數(shù)新穎的發(fā)現(xiàn)等待著他們。

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