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《三體》中的物理知識(shí)：引力波與多元宇宙

來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)　|　時(shí)間：2015-09-02 13:40:26 |　閱讀：83　|　標(biāo)簽：三體　 |　分享到：

在愛因斯坦的理論中，萬(wàn)有引力成了彎曲時(shí)空的效應(yīng)。而如果我們從一個(gè)固定的時(shí)空出發(fā)，考慮時(shí)空對(duì)這個(gè)固定時(shí)空微小的偏離，愛因斯坦理論中出現(xiàn)了類似光子的東西，就是引力波。

引力波是愛因斯坦廣義相對(duì)論的預(yù)言。引力波的存在說(shuō)明引力傳播速度也是有限的，在愛因斯坦理論里面就等于光速。自從希格斯粒子現(xiàn)身之后，引力波是現(xiàn)代物理學(xué)預(yù)言中唯一還沒(méi)有被證實(shí)的預(yù)言，雖然存在間接的證據(jù)。

萬(wàn)有引力無(wú)所不在，可為什么引力波難以探測(cè)？唯一的理由，還是萬(wàn)有引力作用太微弱了。靜態(tài)萬(wàn)有引力已經(jīng)足夠微弱了，只有當(dāng)質(zhì)量積累到形成如月亮和地球這么巨大的天體時(shí)，我們才會(huì)感到萬(wàn)有引力的存在，而引力波就更加微弱。

一個(gè)振蕩的電荷會(huì)產(chǎn)生電磁波，兩個(gè)天體互相繞著運(yùn)動(dòng)能夠成為引力波的來(lái)源。事實(shí)上，引力波就是這么被間接發(fā)現(xiàn)的。兩個(gè)中子星互相繞著轉(zhuǎn)動(dòng)，輻射引力波導(dǎo)致中子星損失能量，之間的距離變小，轉(zhuǎn)動(dòng)的周期變小，這個(gè)間接觀測(cè)完全符合愛因斯坦的理論，天文學(xué)家泰勒和赫爾斯因?yàn)檫@個(gè)觀測(cè)，共同獲得了1993年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

在宇宙中，超新星爆發(fā)，黑洞形成，一顆恒星掉入黑洞，都會(huì)產(chǎn)生引力波，而且比較強(qiáng)。雖然泰勒和赫爾斯在1974年就間接地觀測(cè)到了引力波，但由于引力波非常微弱，直到今天，科學(xué)家都還沒(méi)有能夠直接探測(cè)到引力波。人類有望在2016至2017年探測(cè)到引力波。

宇宙之死

在永遠(yuǎn)的膨脹中，所有的星系將相互遠(yuǎn)離……恒星將相繼熄滅……宇宙將變成一座空曠的墳?zāi)�，所有的文明和所有的記憶都將被永遠(yuǎn)埋葬在這座無(wú)邊無(wú)際的墳?zāi)怪�，一切都永遠(yuǎn)死去�！度w》

在談到宇宙的未來(lái)之前，我們首先應(yīng)了解宇宙現(xiàn)在的狀態(tài)。其實(shí)，我們不需要知道太多，只需要弄清楚兩個(gè)重要的問(wèn)題：

第一個(gè)問(wèn)題：宇宙的膨脹程度如何？是加速還是在減速？

第二個(gè)問(wèn)題：宇宙中的能量組分都有什么？

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