引力波被證實(shí)，天文學(xué)新時(shí)代開啟

北京時(shí)間2月11日晚間，“激光干涉引力波天文臺(tái)”（LIGO）官方剛剛宣布：在愛因斯坦提出引力波概念100周年后，引力波被首次直接觀測(cè)到。

來自一個(gè)雙黑洞系統(tǒng)產(chǎn)生的引力波信號(hào)在公元2015年9月14日國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間9：51（北京時(shí)間17：51）由兩座分別設(shè)置在華盛頓州和路易斯安那州的LIGO觀測(cè)臺(tái)探測(cè)到。這也是人類首次直接觀測(cè)到一個(gè)“雙黑洞”系統(tǒng)。LIGO項(xiàng)目發(fā)言人Gaby González表示此次LIGO探測(cè)到的引力波信號(hào)來自兩個(gè)黑洞的合并，這兩個(gè)黑洞質(zhì)量分別為29個(gè)和36個(gè)太陽質(zhì)量，合并過程中有相當(dāng)于3倍太陽質(zhì)量的能量被以引力波形式釋放出去。

發(fā)布會(huì)上，LIGO項(xiàng)目執(zhí)行主管David Reitze說：“今天，我們開啟了引力波天文學(xué)的嶄新時(shí)代�！�

什么是引力波？什么是LIGO？這個(gè)發(fā)現(xiàn)到底有多重要？這段視頻通俗易懂的給你講一遍，一定要看：點(diǎn)此觀看

時(shí)空中的漣漪

當(dāng)愛因斯坦最早提出他的廣義相對(duì)論的時(shí)候，他徹底革新了我們?cè)�先�?duì)于時(shí)間與空間的概念理解。我們此前一直認(rèn)為空間是恒定而不變的，物質(zhì)和能量存在于其中。但愛因斯坦的理論指出空間實(shí)際上與能量和質(zhì)量之間都是相互聯(lián)系的，并且隨著時(shí)間推移空間也在發(fā)生變化。如果只存在一個(gè)質(zhì)量物體，靜止地存在于時(shí)空之中（或者處于勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)），那么它所處的時(shí)空不會(huì)發(fā)生變化。但如果你加入第二個(gè)質(zhì)量物體，那么這兩個(gè)物體之間就會(huì)發(fā)生相互運(yùn)動(dòng)，互相會(huì)向?qū)Ψ绞┘右粋�(gè)加速度，在這一過程中也就將造成時(shí)空結(jié)構(gòu)的改變。更加重要的是，由于存在一個(gè)大質(zhì)量粒子在引力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，廣義相對(duì)論指出這一大質(zhì)量物體將會(huì)被加速，并釋放一種特殊的輻射：引力輻射。

這種引力輻射與你所知的其他任何種類的輻射都不同。它會(huì)以光速穿越空間，但它本身又是空間中的漣漪。它從被加速的物體帶走能量，這就意味著，如果這兩個(gè)質(zhì)量物體處于相互運(yùn)行的軌道之中，那么隨著時(shí)間推移這個(gè)軌道將會(huì)逐漸收縮，這兩個(gè)質(zhì)量物體之間的距離將逐漸縮短。不過不要太過擔(dān)心，對(duì)于像地球圍繞太陽運(yùn)行這樣一個(gè)系統(tǒng)，相對(duì)而言這兩個(gè)天體的質(zhì)量還太小，而兩者之間的距離又非常巨大，因此在引力波耗散能量的條件下，這個(gè)軌道也將需要經(jīng)過10的150次方年才會(huì)衰減崩潰，如此長(zhǎng)的時(shí)間早已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了宇宙的年齡，事實(shí)上這也遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了已知所有恒星的壽命！然而對(duì)于相互繞轉(zhuǎn)的黑洞或中子星而言，它們之間存在的軌道衰減效應(yīng)則已經(jīng)被觀測(cè)到了。

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