16年LIGO發(fā)現(xiàn)的引力波，百年前的愛因斯坦是否能想到？

在物理學(xué)中，引力波是指時(shí)空彎曲中的漣漪

通過(guò)波的形式從輻射源向外傳播

這種波以引力輻射的形式傳輸能量

引力波發(fā)展史

1916年，愛因斯坦基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對(duì)論洛倫茲不變性的結(jié)果，因?yàn)樗肓讼嗷プ饔玫膫鞑ニ俣扔邢薜母拍睢?/p>

相比之下，引力波不能夠存在于牛頓的經(jīng)典引力理論當(dāng)中，因?yàn)榕ｎD的經(jīng)典理論假設(shè)物質(zhì)的相互作用傳播是速度無(wú)限的。

2016年6月16日凌晨，LIGO合作組宣布：2015年12月26日03:38:53 （UTC），位于美國(guó)漢福德區(qū)和路易斯安那州的利文斯頓的兩臺(tái)引力波探測(cè)器同時(shí)探測(cè)到了一個(gè)引力波信號(hào)；這是繼 LIGO 2015年9月14日探測(cè)到首個(gè)引力波信號(hào)之后，人類探測(cè)到的第二個(gè)引力波信號(hào)，距離地球約13億光年的兩個(gè)大約30個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞碰撞所發(fā)出的引力波。

2017年10月16日，全球多國(guó)科學(xué)家同步舉行新聞發(fā)布會(huì)，宣布人類第一次直接探測(cè)到來(lái)自雙中子星合并的引力波，并同時(shí)“看到”這一壯觀宇宙事件發(fā)出的電磁信號(hào)。

其實(shí)，在100年前，當(dāng)愛因斯坦預(yù)測(cè)引力波存在的時(shí)候，他也不曾想過(guò)，有朝一日，人類能夠真正觀測(cè)到引力波：這個(gè)效應(yīng)是如此的微弱，無(wú)法察覺......

神奇的公式

在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，物理學(xué)家也搞不清這個(gè)解的物理意義，更沒想到這個(gè)波可以有什么觀測(cè)上的價(jià)值。在1960年左右，引力波的物理意義開始明朗，物理學(xué)家認(rèn)為，引力波可以被看成是引力相互作用的傳播，并且可以被看成是攜帶著引力能。這就說(shuō)明，引力相互作用是以光速傳播的。

想了解引力波所對(duì)應(yīng)的時(shí)空幾何，需要把剛才光滑的蘋果變成粗糙的橘子：橘子表面有兩種彎曲的幾何結(jié)構(gòu)。大尺度的時(shí)空幾何（橘子的半徑）代表了宇宙空間中的引力，而小尺度的幾何（粗糙的點(diǎn)點(diǎn)）代表了引力波。

上面的三個(gè)過(guò)程，讓我們第一次“親眼看到”了黑洞的存在。由于引力波可以看成是直接推動(dòng)了鏡子的機(jī)械振動(dòng)，我們也可以說(shuō)是親耳聽到了黑洞的存在！

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