重力波真實存在嗎?

重力波真實存在嗎?

2018-09-11 20:52:02  黑洞藍調(漫游者文化出版社)

發表時間:2018-09-11 20:52:02來源:黑洞藍調(漫游者文化出版社)字體大小:A+  A-

就連愛因斯坦本人也不確定重力波是否存在。一九一六年,他先是認為重力波不存在,之后他又認為重力波存在。一九三六年,他再次宣稱重力波是存在的。不過在這兩個時間點之間,他的觀點幾度搖擺。在一次關于重力波的演講中,愛因斯坦說道:“如果你問我重力波到底存不存在,我只能說我也不知道。但是,這是一個非常有意思的問題。”

截至一九七○年代,人們的疑慮仍沒有徹底打消。不過,歷時多年的研究已經為重力波的存在提供了可靠的理論依據。也許依然有人持懷疑態度,但是基普堅信重力波確實存在。一九六二年,基普開始在約翰.惠勒的指導下攻讀博士學位,在那時的基普看來,重力波的存在就已經是一個毫無疑問的事實,盡管爭議聲在二十年后才逐漸消失。一九七二年,在對他指導的博士研究生,后來取得豐碩成果的威廉.普瑞斯(William Press)進行年度評鑒時,基普對重力波這個研究領域勾勒出前景,這幅前景將引領他接下來數十年的學術生涯,向世人展示他深夜漫步的沉思果實,以及為加州理工學院選擇的發展方向。
 
從概念上看,重力波是速度限制的必然產物。當兩個黑洞互相繞轉做軌道運動時,帶動黑洞周圍的時空形狀加劇彎曲。由于黑洞運動的信息傳播沒有光速快,因此時空形狀無法即時調節這種變化,彎曲是漸進改變、調整的。這些變化會以逐漸增強的波的形式,帶著劇烈天文物理運動所產生的能量,以光速向外傳送。
 
這項研究有望在天文學上帶來豐厚的回報。基普一再強調,這些「新任宇宙信使」將為我們打開「一扇觀測宇宙的新窗口」。但是,關于重大的天文物理事件以及它們傳遞給重力波的能量,人們所了解的具體細節依然少之又少。重力是最弱的已知作用力,兩個電子之間的引力,小于它們之間電磁交互作用的萬億分之一的萬億分之一的萬億分之一。我們可以高高跳起,說明單憑肌肉力量就可以輕松克服地球引力。可以設想只有最致密的質量和能量發生最劇烈動態變化,所產生的重力波才強到足以被最靈敏的儀器捕捉到。

責編:微科普

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