近日,美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)”(LIGO)第一次直接探測(cè)到引力波,證實(shí)了愛(ài)因斯坦引力理論的最后一項(xiàng)預(yù)言,震動(dòng)世界。
LIGO聯(lián)合創(chuàng)辦人Kip Thorne向全世界宣布引力波的發(fā)現(xiàn)
該引力波是由于兩個(gè)黑洞融合所產(chǎn)生,第一次證明了一個(gè)世紀(jì)前愛(ài)因斯坦所提出的時(shí)空結(jié)構(gòu)漣漪假說(shuō)的真實(shí)存在。這一發(fā)現(xiàn)的宣布,讓全球的天文愛(ài)好者為之振奮,并將其比作同伽里略開(kāi)啟太空觀測(cè)一樣的另一座科學(xué)里程碑。
一個(gè)世紀(jì)前,著名物學(xué)家艾伯特愛(ài)因斯坦預(yù)言宇宙空間存在一種時(shí)空漣漪產(chǎn)生的引力波,但是由于當(dāng)時(shí)缺少必要的研究條件,以至于一直沒(méi)能獲得真實(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)支持這個(gè)論點(diǎn)。不過(guò)一個(gè)世紀(jì)后的今天,科學(xué)家們終于在加州激光干涉引力波觀測(cè)站(LIGPO)證實(shí)了引力波的真實(shí)存在。
除此之外,科學(xué)家們還對(duì)引力波的發(fā)出源進(jìn)行了探索,證明是130萬(wàn)年前兩個(gè)巨大的黑洞猛烈撞擊并融合所產(chǎn)生的。
回到1915年前后,德國(guó)物學(xué)家愛(ài)因斯坦否定了科學(xué)界普遍認(rèn)同的宇宙是靜態(tài)的這一假定。相反的,他認(rèn)為宇宙空間會(huì)由于周?chē)a(chǎn)生的能量而不斷彎折扭曲。這一假說(shuō)屬于愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論中的一部分,其中闡述了,有質(zhì)量的物體會(huì)使它周?chē)臅r(shí)空發(fā)生扭曲,物體的質(zhì)量越大,時(shí)空就扭曲得越厲害。
位于華盛頓漢福德的激光干涉引力波觀測(cè)臺(tái)內(nèi)景(路透社)
令科學(xué)家們第一次得以窺見(jiàn)引力波“真容”的機(jī)器,是有史以來(lái)最先進(jìn)的、用于探測(cè)宇宙中最輕微振動(dòng)的探測(cè)儀。置于美國(guó)地下的這兩臺(tái)探測(cè)儀,名為激光干涉儀引力波觀測(cè)臺(tái)(LIGO)。其中一臺(tái)位于華盛頓的漢福德,另一臺(tái)位于約3000公里外的路易斯安那州的利文斯頓。
該圖為激光干涉引力波觀測(cè)站實(shí)驗(yàn)室中所使用的光學(xué)器具
上述兩部完全相同的檢測(cè)器可以在引力波穿過(guò)后檢測(cè)到細(xì)微的波動(dòng)。麻省理工學(xué)院的高級(jí)LIGO項(xiàng)目負(fù)責(zé)人戴維·休梅克說(shuō):“當(dāng)一個(gè)引力波通過(guò)太空傳播的時(shí)候,它便會(huì)拉伸時(shí)空?!焙?jiǎn)言之,引力波探測(cè)儀“就是一臺(tái)將太空中的波動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘?hào)的大型儀器”。
報(bào)道稱,這些超精密工具通過(guò)利用單個(gè)長(zhǎng)約4千米的大型激光干涉儀工作。這些干涉儀都被埋在地下,令其能夠得出最精確的測(cè)量結(jié)果。這種L型儀器根據(jù)激光物理學(xué)和空間物理學(xué)原理追蹤引力波。它們不像望遠(yuǎn)鏡那樣依賴天空中的光線。它們感知太空中的振動(dòng),這種優(yōu)勢(shì)令它們可以揭示黑洞的特性。
位于美國(guó)華盛頓州漢福德激光干涉引力波觀測(cè)站(LIGO)的航拍圖