爱因斯坦百年预言成真人类首次探测到引力波什么是引力波？它能帮着实现“穿越时空”吗？

“引力波提供了一种人们看待宇宙的全新方式。（人类）探测到引力波的这种能力，很有可能引发天文学革命。” ——霍金

爱因斯坦又对了！在这位大科学家提出引力波的预言百年之后，美国科学家11日宣布第一次直接探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”，它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。

引力波来自两黑洞合并

在一片嘈杂的背景噪音中，一声“噗”的清脆声响，如水滴落水，持续时间短暂得不到1秒，这正是由引力波转化成的宇宙之声。当天在华盛顿召开的记者会上，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）科学家现场播放了来自宇宙的“声音”。

这个声音源自于13亿年前一个双黑洞系统的合并。合并产生的引力波信号经过13亿年的漫长旅行，于2015年9月14日抵达地球，被LIGO的探测器捕捉到。

据研究人员估计，两个黑洞的质量分别相当于36个与29个太阳质量，合并后的总质量为62个太阳质量。也就是说，合并过程中，有3个太阳质量的能量以引力波的形式释放。

清华大学团队作出贡献

来自加州理工学院的赖茨把寻找引力波比作科学上的登月项目。“我们做到了，我们登上了这个‘月球\’。”

据了解，10多个国家超过1000名科学家参与了这个项目。

清华大学表示，作为中国大陆唯一LIGO科学合作组织成员，清华大学研究团队为探测引力波作出贡献。2009年LSC（LIGO科学合作组织）接受清华大学为正式成员。研究团队着重采用先进计算技术提高引力波数据分析的速度和效率，参与了LSC引力波暴和数据分析软件等工作组相关研究。

另据报道，中国本土重大引力波探测工程“天琴计划”已于2015年7月正式启动，部分关键技术研究已有具体进展，目前正在立项中。中山大学珠海校区将建设“天琴计划”所需的地面研究基础设施，完成全部计划需投资约150亿元。

据新华社、央视

释疑

1 引力波是什么

类似石头被丢水里产生的波纹

引力波如一种时空涟漪，类似石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。西安交通大学理学院副教授左兆宇接受华商报记者采访时说，可以把它比作“声音”，但它并不是声音。它携带能量，能引起时空的局部变化，使时空网格产生波动，另外引力波在长途传播过程中衰减很小。据报道，参与此次引力波研究的数据分析专家、加州理工学院物理系教授艾伦·魏因施泰解释，声音以音速在空气中传播，而引力波则是以光速传播，可以在真空中传播。两者都是一种震动，但引力波是一种全新的震动方式。加州理工学院物理学教授陈雁北则指出，引力波也是一种机械振动，如同用非常大的能量，在宇宙中敲响了一面蒙皮紧绷的鼓。

2 引力波为何难以捕捉

如同在喧闹聚会上辨别一首歌

引力波携带的能量很大，但实际对物质产生的作用却十分微弱，这也是探测它很困难的原因。科学家认为，探测微弱的引力波，如同在一个喧闹的聚会上辨别一首歌。

据报道，此次探测，研究人员分别在美国两州之间设置两个间隔数千公里的探测器，呈L形排列。两个天文台使用完全相同的设备。L形排列的测量臂长度为4公里，并垂直排列，两端各有反射镜面。研究人员表示，激光可在测量发射臂上来回反射，如果干涉条纹发生变化，可直接探测引力波存在。

2015年9月14日抵达地球的引力波信号，就是被刚改造升级的LIGO的两个探测器，以7毫秒的时间差先后捕捉到。

3 引力波能让科幻成真吗

“穿越时空”并不现实

能否借助引力波实现星际航行、“时空穿越”或者星际通信呢？中山大学天文与空间科学研究院院长李淼教授接受华商报记者采访时说，时空穿越和引力波被发现没有任何关系。它的最大意义还是在于为以后的宇宙探测增加了一扇窗口。

据新华社报道，陈雁北表示，由于引力波本身造成的时空弯曲是很小的，所以借助引力波“穿越时空、回到过往”并不现实。魏因施泰教授也表示，引力波离应用阶段还很远，现在谈“借助引力波时空旅行”之类的科幻设想还为时太早。

4 探测到引力波意味着什么

可利用引力波探测宇宙

李淼说，引力波被发现最大的意义有三点：一是验证了爱因斯坦广义相对论的最后一条；二，以前对宇宙的观测都是基于电磁波基础上的，以后可利用引力波“窗口”，增加基于引力波基础之上的探测技术手段；三，可能发明新的技术。

此外，有专家认为，探测到引力波后，应将其写入物理课本。

华商报记者 马虎振 综合采写 

新闻推荐

开年第一波 购车优惠即将来袭华商报3·15诚信车展3月12日起举行

西安开年第一车展——...

西安新闻，讲述家乡的故事。有观点、有态度，接地气的实时新闻，传播西安正能量。看家乡事，品故乡情。家的声音，天涯咫尺。