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重大突破 科学家发现重力波证实广义相对论


2月11日,路易斯安那州和州的激光干涉重力波天文台(LIGO)宣布,重力波(又称引力波)是真实存在的。(视频截图)

2月11日,美国路易斯安那州和华盛顿州的激光干涉重力波天文台(LIGO)宣布,重力波(又称引力波)是存在的。该机构执行董事瑞玆(David Reitze)表示,他们检测到了重力波。这个发现是现代物理学中最重大的突破,不但将再次证实广义相对论,还能增进人类对的理解。

据CNN报导,该发现基于LIGO检测到的时空波动,是支持广义相对论的重要依据。瑞玆表示,LIGO观测到了双黑洞系统合并时产生的重力波。

他表示,其中一个黑洞质量相当于29个太阳,另一个相当于36个太阳。每个黑洞直径有150公里(90英里)。

重力波“像果冻”

LIGO观测到了双黑洞系统合并时产生的重力波。(视频截图)

13亿年前,这两个黑洞以光速的一半速度相撞,产生的重力波穿过宇宙,经过漫长时间抵达附近。重力波在地球周围空间的拉伸和压缩就“像果冻”。

因为能产生高强度重力波的天体极为遥远,到达地球时已经弱到几乎无法探测,可能埋没在各种噪音信号中。但幸运的是,LIGO确实在2015年9月14日检测到了重力波。LIGO可检测到质子千分之一大小的变化。

LIGO在一份声明中表示,两个相同的探测器系统分别位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德, 检测到令人难以置信的重力波的微小震动。

这个项目由加州理工学院和麻省理工学院科学家创建,由美国国家基金会资助。

打开宇宙另一扇窗

瑞玆表示,真正令人兴奋的是下一步怎么走。“我认为我们在宇宙中打开了一个窗口,即重力波天文学之窗”。

不少物理学家指这发现堪称过去25年最重要的宇宙学成就,未来十年将深刻改变对宇宙的认识。哥伦比亚大学的物理学教授索马尔卡(Szabolcs Marka)告诉CNN说:“我们将不仅能够学习爱因斯坦广义相对论, 我们还能够找到只有在想像中存在的东西,我们应该看到一个以前从未观察到的宇宙。”

德国马克斯普朗克重力物理研究所物理学家艾伦(Bruce Allen)表示:“首次发现重力波可稳夺诺贝尔奖。”

艾伦说,人们只知中子星的大小与一个城市差不多,但不知中子星的内部结构,而电磁波进入黑洞后就消失,唯有通过过重力波可了解中子星与黑洞;重力波也将有助了解宇宙生成最初20万年的状况,光不能自由穿梭宇宙,但重力波可以,透过重力波:“我们将能看到宇宙最开始的样子。”

爱因斯坦预言了重力波之后,认为人类的科技水平并不足以观测到重力波,因为强度太弱。马尔卡说,当初他想加入LIGO项目时,很多同事劝他不要,因为他们都认为这个实验不会有结果。

来源: 责任编辑:华子明

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