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引力波的发现,人类将会实现时空穿越

2019-09-04 08:49:59

近些年引力波的发现,又将科学向前推进了一大步。好想看看爱因斯坦知道后会有什么表情。

引力波的发现,人类将会实现时空穿越

引力波是什么:2015年9月14日早上6点,科学家们利用仪器观察到了一种人类从未见过的现象,两个大约三十倍太阳质量的黑洞发生了碰撞,它们已经绕彼此运转长达数百万年之久,当二者越来越接近,它们的环绕的速度也越来越快,最终两个黑洞发生碰撞,并融合成了一个更大的黑洞。在碰撞前的零点几秒内,发出了一道波,在宇宙中以光速传播着。几十亿年后,在地球上,一名名为“激光干涉引力波天文台”的探测器——LIGO,收到了这道波,信号仅仅持续了五分之一秒。这是LIGO首次探测到引力波。

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这些宇宙中荡起的涟漪是什么呢?这得从引力说起,这是让两个物体相互吸引的一种力,在可观测的宇宙中,引力作用于所有的物体。你在吸引着地球、月亮、太阳,甚至每一颗恒星,同样,它们也在吸引着你。一个物体的质量越大,它对周围其他物体的引力就越大,物体离得越远,对其他物体的引力就越小,也就是说引力大小跟质量和距离有关。若宇宙中任一物体对其他物体都存在引力,无论质量有多小,引力的变化都讲反映天体的运动状态,宇宙中因引力改变而产生的波动即为引力波。

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引力波如池塘中的涟漪一样,从源头向外传播。距离源头越远,波的强度就越小。但是涟漪是以什么为介质传播的呢?爱因斯坦在创造出相对论时,把引力想象成时空表面的一条曲线,有质量的物体使时空产生了一个凹陷,而一个球体滚过这个凹陷时,运动轨迹就会弯曲,好像受到了其他物体的吸引。物体质量越大,凹陷就越深,表明引力也越大。当物体使凹陷移动时,就会在时空中产生波动,这波动就是引力波。

引力波是一种什么感受呢?若果我们身体足够敏感,可以感受到引力波,那么我们会感受到横向拉伸,同时又被竖向压缩,在下一瞬间又被竖向拉伸,同时横向压缩。引力波穿过时,这种来来回回的拉伸会一直反复。但是这变形发生的尺度非常小,小到我们无法察觉。只有通过探测器帮助我们捕捉这种变化,LIGO就是做这个用的,而且全世界有很多这种探测器。一旦探测器捕捉到引力波,科学家就能计算出引力波的来源信息。他们可以得出天体质量和轨道形状等信息。我们还可以用扬声器播放这种信号,从而听到引力波。就像收音机从无线电波中提取音乐一样。

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黑洞碰撞只是一个例子,告诉大家我们能从引力波中得到什么信息,其他高能天文现象也会释放引力波,比如超新星爆发前恒星发生的坍缩或者是密集度高的中子星发生碰撞,每当我们发明出新的探测仪器,都会发现意料之外的事物。而这些新的发现可能会革新我们对宇宙的理解。LIGO已经给我们带来了惊喜,比如黑洞碰撞的发生频率远比人们以为的多,一场或许能改变宇宙认知的革命,正穿越浩瀚宇宙,向我们这颗蓝色星球奔来。

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引力波的发现意味着什么:众所周知,我们生活的世界是一个三维的世界,算上时空,可以说我们能够感知的是四维的空间。而引力波的产生,是四维空间相互干涉,产生波动,而这一现象可以被在四维空间的人类所观察到。在科学领域对维度的理解是,站在高维度空间才能看到低维度的空间的变化。例如,一张纸咱们看做是一个二维世界,上面有一个蚂蚁在爬(把蚂蚁看作二维空间的一个点,也就是一维物体),在蚂蚁的眼中,世界就是一个平面,前后左右,一旦这张纸发生弯折,对于蚂蚁是感受不到的,而谁能感受到呢,是站在三维空间的你可以观察到,看到了纸的弯折。这样类比,我们观察到了引力波,是不是意味着蚂蚁居然能观察到,你我高维度所看到的景象。这就给了我们一个新的思考点,维度之间是有联系的,也就是有互通的可能,这就意味着我们会不会也利用这一点互通进入五维空间呢?也可以想一下,蚂蚁(一个点)会不会跳出纸张,进入三维世界呢?未来人类跳出宇宙时空的感念,会不会有时空穿越或者进入平行宇宙呢?

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引力波的发现确实给了我们重新认识宇宙的方向,这就是为什么它的发现,全世界都关注。对此,各位网友有什么观点想法,欢迎留言谈论。

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