引力波是誰發(fā)現(xiàn)的是什么來的
引力波是物理學(xué)界的一個重要知識理論,最早被提出的是在愛因斯坦的相對論中,但那也只是道出了引力波的存在,還沒有得到實際的證明。下面是百分網(wǎng)小編整理的引力波的發(fā)現(xiàn)者,希望對你有幫助。
引力波的發(fā)現(xiàn)者
引力波的發(fā)現(xiàn)時間:在2016年2月11日,LIGO科學(xué)合作組織和Virgo合作團隊宣布他們已經(jīng)利用高級LIGO探測器,已經(jīng)首次探測到了來自于雙黑洞合并的引力波信號。
而就在昨天,2017年10月16日,全球多國科學(xué)家同步舉行新聞發(fā)布會,宣布人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波,并同時“看到”這一壯觀宇宙事件發(fā)出的電磁信號。這張由美國國家科學(xué)基金會、美國“激光干涉引力波天文臺”、索諾瑪州立大學(xué)和A.Simonnet提供的效果圖顯示的是兩個合并中的中子星。
僅僅在LIGO觀測到引力波信號后的1.7秒,美國費米太空望遠鏡探測到名為GRB170817A的伽馬射線暴。“費米幾乎在同一時間觀測到伽馬射線暴,讓我們更加興奮,也更有緊迫感。”加州理工學(xué)院LIGO數(shù)據(jù)分析小組負責(zé)人艾倫·溫斯坦教授回憶說。
LIGO和費米在遇到強信號時,會自動向天文界發(fā)送警報。這是一場與時間的賽跑,世界范圍內(nèi)的望遠鏡后續(xù)觀測隨即啟動。大約11個小時后,位于智利的斯沃普望遠鏡率先觀測到此次信號的光學(xué)對應(yīng)物——位于一個叫NGC4993星系的雙中子星系統(tǒng)。
基于AST3-2獨立收集到的數(shù)據(jù),科研人員還計算出,此次兩顆致密中子星合并的過程共拋射出超過3000倍地球質(zhì)量的物質(zhì),這些物質(zhì)攜帶有巨大能量,拋射速度達到0.3倍光速。
引力波也被稱為“時空的漣漪”。1916年,愛因斯坦基于廣義相對論預(yù)言,劇烈的天體活動會帶動周圍的時空一起波動,這就是引力波的由來。此后百年間,科學(xué)界一直在尋找引力波的存在。此前,人類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)4例由雙黑洞合并產(chǎn)生的引力波。
引力波的基本介紹
在物理學(xué)中,引力波是指時空彎曲中的漣漪,通過波的形式從輻射源向外傳播,這種波以引力輻射的形式傳輸能量。在1916年,愛因斯坦基于廣義相對論預(yù)言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不變性的結(jié)果,因為它引入了引入了相互作用的傳播速度有限的概念。相比之下,引力波不能夠存在于牛頓的經(jīng)典引力理論當(dāng)中,因為牛頓的經(jīng)典理論假設(shè)物質(zhì)的相互作用傳播是速度無限的。
各種各樣的引力波探測器正在建造或者運行當(dāng)中,比如 advanced LIGO(aLIGO)從2015年9月份開始運行觀測。可能的引力波探測源包括致密雙星系統(tǒng)(白矮星,中子星和黑洞)。
探測引力波
北京時間16日晚22時,包括我國在內(nèi)的多國科學(xué)家宣布,人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的`引力波,并同時“看到”由這一壯觀宇宙事件發(fā)出的電磁信號。
據(jù)科學(xué)家介紹,2017年8月17日,美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)發(fā)現(xiàn)一個新的引力波信號GW170817。這個信號是一個由雙中子星合并產(chǎn)生的引力波。全球約70個地面及空間望遠鏡從紅外、X光、紫外和射電波等多個波段開展后續(xù)觀測。這其中,也包括中國架設(shè)在昆侖站的南極巡天望遠鏡AST3-2。
引力波的作用
10月16日,全球多國科學(xué)家同步舉行新聞發(fā)布會,宣布人類第一次直接探測到來自雙中子星合并的引力波,并同時“看到”這一壯觀宇宙事件發(fā)出的電磁信號。這張由美國國家科學(xué)基金會、美國“激光干涉引力波天文臺”、索諾瑪州立大學(xué)和A.Simonnet提供的效果圖顯示的是兩個合并中的中子星。
國家天文臺宇宙暗物質(zhì)與暗能量研究團組首席科學(xué)家陳學(xué)雷認為,引力波從目前來說,作用主要體現(xiàn)在提供了一種供我們深入研究天體物理過程的重要信息來源,無論是兩個黑洞并存還是兩個中子星并存,到最后階段,其現(xiàn)象是非常復(fù)雜的。一方面有引力場的復(fù)雜相互作用,這種相互作用最后也是高度非線性的,時空都可能會發(fā)生很劇烈的變化。另一方面,從物理角度講,除了時空,還有物質(zhì),對中子星來說,它里面的物質(zhì)也是密度非常高的物質(zhì),按照一般的模型來說,中子星是由很多高密度的原子核混成一體的,這些原子核大部分都是中子,這樣的一些物態(tài)在兩個中子星碰撞的時候會產(chǎn)生怎樣的復(fù)雜現(xiàn)象,我們也非常希望了解,通過這些了解甚至也可以深刻地追究宇宙的基本物理規(guī)律,F(xiàn)在我們既有了引力波的觀測,又有了光學(xué)的觀測,這為我們提供了很多信息,在未來一段時間內(nèi)會有很大的發(fā)展。星際穿越是科幻小說中的情節(jié),真實情況不一定像小說中那么戲劇化,但可能這里頭也有很密切的聯(lián)系,對這些東西的探求可能會有非常有意思的物理規(guī)律。
國際宇航聯(lián)空間運輸委員會秘書長、中國航天科工集團公司二院研究員楊宇光表示,引力波最重要的意義在于,人類從過去到現(xiàn)在所有對自然界的觀測,包括天文觀測,主要依賴于電磁波,也就是雷達或者光學(xué)波段的電磁波對未知世界進行探測。而有了引力波以后我們就對自然界多了一種探測手段,這是一個質(zhì)的差異。引力波的探測有可能使我們了解到更豐富的有關(guān)于黑洞、中子星等等這些天體在發(fā)生一些現(xiàn)象和劇烈變化時的時空變化,所以說它對于了解物質(zhì)世界是非常有用的。
引力波的實際意義
陳學(xué)雷表示,因為中子星的質(zhì)量要比黑洞小很多,要探測中子星產(chǎn)生的事件,在同樣距離上需要更高的靈敏度?偠灾@是一次和上幾次引力波事件不完全相同的發(fā)現(xiàn),因此它提供了一種新的天文現(xiàn)象的觀測手段。另外,兩個黑洞并合的時候,肯定會發(fā)出引力波,但并不清楚會不會發(fā)出光波,但中子星并合時是比較容易產(chǎn)生光波的,所以這個發(fā)現(xiàn)給我們提供了更多信息。關(guān)于引力波的觀測,目前可用的只有LIGO和Virgo兩個探測器,而且也只有很少的一點觀測數(shù)據(jù),能獲得的信息有限。而光波或電磁波的觀測一直以來都是天文學(xué)家傳統(tǒng)的觀測手段,放到一起觀測給出了很多信息和細節(jié),有助于我們更好地觀測引力波。
中科院高能所“百人計劃”項目研究員熊少林說,“這是人類第一次同時探測到引力波及其電磁對應(yīng)體,是引力波天文學(xué)極為重要的里程碑,在天文學(xué)以及物理學(xué)發(fā)展史上具有劃時代的意義,正式開啟了多信使引力波天文學(xué)時代。”
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