近日,美國“激光干涉引力波天文臺”(LIGO)第一次直接探測到引力波,證實了愛因斯坦引力理論的最后一項預(yù)言,震動世界。
LIGO聯(lián)合創(chuàng)辦人Kip Thorne向全世界宣布引力波的發(fā)現(xiàn)
該引力波是由于兩個黑洞融合所產(chǎn)生,第一次證明了一個世紀(jì)前愛因斯坦所提出的時空結(jié)構(gòu)漣漪假說的真實存在。這一發(fā)現(xiàn)的宣布,讓全球的天文愛好者為之振奮,并將其比作同伽里略開啟太空觀測一樣的另一座科學(xué)里程碑。
一個世紀(jì)前,著名物學(xué)家艾伯特愛因斯坦預(yù)言宇宙空間存在一種時空漣漪產(chǎn)生的引力波,但是由于當(dāng)時缺少必要的研究條件,以至于一直沒能獲得真實的數(shù)據(jù)來支持這個論點。不過一個世紀(jì)后的今天,科學(xué)家們終于在加州激光干涉引力波觀測站(LIGPO)證實了引力波的真實存在。
除此之外,科學(xué)家們還對引力波的發(fā)出源進(jìn)行了探索,證明是130萬年前兩個巨大的黑洞猛烈撞擊并融合所產(chǎn)生的。
回到1915年前后,德國物學(xué)家愛因斯坦否定了科學(xué)界普遍認(rèn)同的宇宙是靜態(tài)的這一假定。相反的,他認(rèn)為宇宙空間會由于周圍產(chǎn)生的能量而不斷彎折扭曲。這一假說屬于愛因斯坦廣義相對論中的一部分,其中闡述了,有質(zhì)量的物體會使它周圍的時空發(fā)生扭曲,物體的質(zhì)量越大,時空就扭曲得越厲害。
位于華盛頓漢福德的激光干涉引力波觀測臺內(nèi)景(路透社)
令科學(xué)家們第一次得以窺見引力波“真容”的機(jī)器,是有史以來最先進(jìn)的、用于探測宇宙中最輕微振動的探測儀。置于美國地下的這兩臺探測儀,名為激光干涉儀引力波觀測臺(LIGO)。其中一臺位于華盛頓的漢福德,另一臺位于約3000公里外的路易斯安那州的利文斯頓。
該圖為激光干涉引力波觀測站實驗室中所使用的光學(xué)器具
上述兩部完全相同的檢測器可以在引力波穿過后檢測到細(xì)微的波動。麻省理工學(xué)院的高級LIGO項目負(fù)責(zé)人戴維·休梅克說:“當(dāng)一個引力波通過太空傳播的時候,它便會拉伸時空。”簡言之,引力波探測儀“就是一臺將太空中的波動轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮有盘柕拇笮蛢x器”。
報道稱,這些超精密工具通過利用單個長約4千米的大型激光干涉儀工作。這些干涉儀都被埋在地下,令其能夠得出最精確的測量結(jié)果。這種L型儀器根據(jù)激光物理學(xué)和空間物理學(xué)原理追蹤引力波。它們不像望遠(yuǎn)鏡那樣依賴天空中的光線。它們感知太空中的振動,這種優(yōu)勢令它們可以揭示黑洞的特性。
位于美國華盛頓州漢福德激光干涉引力波觀測站(LIGO)的航拍圖