如何理解引力波以及如何探測它們

燙髮**觸發。

<>引力波最重要的意義在於，人類從過去到現在對自然界的所有觀測，包括天文觀測，主要依靠電磁波，即雷達或光波段中的電磁波來探測未知世界。 有了引力波，我們又多了一種探測自然界的方法，這是一種質的差異。 引力波的探測有可能讓我們更豐富地了解黑洞、中子星等天體在發生某些現象和劇烈變化時的時空變化，因此對於理解物理世界非常有用。

引力波的發現是物理學的乙個里程碑，證實了愛因斯坦100年前的預言，完善了相對論的證明。 它為觀察宇宙提供了一種新的工具，以前只依靠“眼睛”，現在可以使用“耳朵”。 此外，它還具有以下意義：

黑洞的存在得到了證實; 證明引力波以光速傳播; 它為恆星**、中子星的形成、宇宙膨脹率和測量提供了有利的研究工具。

在宇宙學中，“原始”一般是指“前重組”階段。 在大約38萬年的宇宙中，隨著溫度的降低，自由質子和電子重新組合成中性原子，即所謂的“復合”。 此時，等離子體霧霾散去，宇宙變得透明，光可以暢通無阻地傳播。

於是這些光，經過137億年的旅程，進入了我們的“眼睛”，這就是所謂的“宇宙微波背景輻射”——38萬年前的嬰兒宇宙中的第乙個。

1964年，貝爾實驗室的彭齊亞斯和威爾遜發現了宇宙微波背景輻射，他們獲得了1978年諾貝爾物理學獎。

在對早期宇宙的研究中，“原始”更進一步，特指“宇宙膨脹”時期——宇宙在早期經歷的快速膨脹時期。

回到引力波。 通常的“結構”——星系、超星系、超星系團——是宇宙空間中質量“密度”的起伏。 密度是空間的“標量場”，而引力波是空間的“張量場”波動。

北京時間16日晚22時，包括中國在內的多國科學家宣布，人類首次直接探測到雙中子星合併產生的引力波，同時“看到”了這一壯觀的宇宙事件發出的電磁訊號。

據科學家介紹，2017年8月17日，美國雷射干涉引力波天文台（LIGO）發現了一種新的引力波訊號GW170817。 這個訊號是由雙中子星合併產生的引力波。 全世界約有70臺地面和太空望遠鏡從紅外線、X射線、紫外線和無線電波等多個波長進行後續觀測。

這其中也包括中國在崑崙站的AST3-2南極巡天望遠鏡。

就在Ligo觀測到引力波訊號的幾秒鐘後，美國的費公尺太空望遠鏡探測到了一種名為GRB170817A的伽馬射線暴。 “費公尺大約在同一時間觀測到伽馬射線暴，這讓我們更加興奮和緊迫。 “加州理工學院LIgo資料分析小組組長艾倫？

韋恩斯坦教授回憶道。

當Ligo和Fermi遇到強烈的訊號時，它們會自動向天文學界發出警報。 這是一場與時間的賽跑，隨後世界各地的望遠鏡立即開始了觀測。 大約11小時後，智利的斯沃普望遠鏡首次觀測到該訊號的光學對應物，即銀河系NGC4993中的雙中子星系統。

根據AT3-2獨立收集的資料，研究人員還計算出，兩顆緻密的中子星合併噴射出的質量是地球質量的3000多倍，攜帶著巨大的能量，達到了光速。

引力波也被稱為“時空漣漪”。 1916年，阿爾伯特·愛因斯坦根據廣義相對論預言，劇烈的天體活動會導致周圍的時空一起波動，這就是引力波的起源。 在接下來的一百年裡，科學界一直在尋找引力波的存在。

此前，已經發現了四例由雙黑洞合併產生的引力波。

利用對引力波的觀測來觀察遙遠宇宙的現象。 發現暗物質、時間旅行等等都是可能的。

在愛因斯坦的廣義相對論中，引力被認為是時空曲率的影響。 這種彎曲是由質量的存在引起的。 一般來說，給定體積中包含的質量越大，在該體積邊界處產生的時空曲率就越大。

當乙個有質量的物體在時空中運動時，曲率的變化反映了物體位置的變化。 在某些情況下，加速的物體能夠改變這種曲率並以波的形式以光速向外傳播。 這種傳播現象稱為引力波。

當引力波通過觀察者時，觀察者會發現時空由於應變效應而扭曲。 當引力波通過時，物體之間的距離有節奏地增減，這個頻率就是引力波的頻率。 這種效應的強度與產生引力波的源之間的距離成反比。

軌道上的雙中子星系統是**，當它們合併時，由於它們彼此靠近時會產生巨大的加速度，因此它是乙個非常強大的引力波源。 由於它們通常離這些源很遠，因此在地球上觀察到的影響非常小，變形效應也很小。 科學家們已經使用更靈敏的探測器證實了引力波的存在。

目前，最靈敏的檢測是Aligo，可以達到檢測精度。 更多的空間天文台（歐洲航天局的ELISA專案、中國科學院的太極專案和中山大學的天琴專案）目前正在建設中。

引力波應該能夠穿透電磁波無法穿透的地方。 因此，據推測，引力波可以為地球上的觀察者提供有關遙遠宇宙中黑洞和其他奇異物體的資訊。 這些物體無法通過光學望遠鏡和射電望遠鏡等傳統方式觀測到，因此引力波天文學將為我們提供關於宇宙如何運作的新見解。

特別是，引力波更有趣，因為它們提供了一種觀察早期宇宙的方法，這在傳統天文學中是不可能的，因為在宇宙重組之前，宇宙對電磁輻射是不透明的。 因此，對引力波的精確測量使科學家能夠更全面地驗證廣義相對論。

如果沒有引力波，我們就無法用我們目前的技術在科幻世界中做這些事情。 引力波的區別在於引力波的週期要長得多，同時引力波要弱得多，引力波是可以觀測到的，至少用一定的技術水平，而引力波的觀測表明，人類技術在這一領域已經進步到前所未有的水平。