《三體》和《星際穿越》里的引力波大揭密

▲"B模"偏振的形象展示

這一難題有望被下一代BICEP實驗——諸如Atacama宇宙望遠鏡（Atacama Cosmology Telescope，ACT）以及其計劃中的繼任者AdvACT解決�？茖W(xué)家們利用這些望遠鏡將能測量普朗克衛(wèi)星測量范圍之外的宇宙微波背景輻射，并將從前一代BICEP實驗中汲取到大量對粉塵和其他污染物建模的寶貴經(jīng)驗，這讓“B�！逼�振的檢測在未來十年內(nèi)有望變成現(xiàn)實。

有些學(xué)者推測，若減去已知天體物理過程中所檢測到的引力波，空間干涉儀也許能夠探測到原初引力波。

4、引力波無法證明宇宙大爆炸

前文提到過引力波可以形成于天體撞擊事件中，但引力波的最初起源并非來自于大爆炸（the Big Bang）而是宇宙暴漲（大爆炸后宇宙所經(jīng)歷的一段短暫的指數(shù)級膨脹過程），即原初引力波，而宇宙微波背景輻射（宇宙38萬歲時的“寶寶”照）卻記錄了原初引力波的蹤跡。

宇宙暴漲現(xiàn)在被認為是早期宇宙的主要模式。雖然隨著關(guān)于宇宙暴漲的許多關(guān)鍵性預(yù)測被逐一證實，原初引力波的存在仍然是未解之謎。

前文中BICEP2聲稱所發(fā)現(xiàn)的引力波是觀測到的宇宙加速膨脹所帶來的意外收獲。這符合廣義相對論的預(yù)測結(jié)果——預(yù)言一個加速運動的物體能發(fā)出引力波（這與加速電荷將發(fā)射電磁波類似）。

所以說，如果能直接觀測到引力波，人們將知道宇宙暴漲發(fā)生時的能量量級，從而使人們更接近最終了解宇宙大爆炸的真相。但遺憾的是，引力波并不能作為宇宙大爆炸存在的證據(jù)。

5、探測引力波需要多個實驗

根據(jù)大量的統(tǒng)計結(jié)果，探測引力波無疑需要不止一個實驗。引力波像光波一樣具有不同的頻率，目前的兩種探測技術(shù)（B-模和激光干涉儀）都在以至少相差15個數(shù)量級的頻率搜尋引力波。

根據(jù)最簡單的暴漲理論，原初引力波的背景在一個特定的頻譜中。換句話說，不同的頻率對應(yīng)不同的幅值。因此，如果科學(xué)家們能探測到兩種或兩種以上的不同頻率的引力波，這將作為宇宙暴漲的有力證據(jù)——即使最強硬的懷疑論者也無法反駁。

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