探測到引力波意味著什麼?

美國東部時間8月17日8時41分(北京時間20時41分),美國“激光干涉引力波天文臺”(LIGO)捕捉到這個引力波信號。此後2秒,美國費米太空望遠鏡觀測到同一來源發出的伽馬射線暴。 這是人類歷史上第一次使用引力波天文臺和電磁波望遠鏡同時觀測到同一個天體物理事件,標誌著以多種觀測方式為特點的“多信使”天文學進入一個新時代。 “幾十年來,我們一直孜孜以求準備探測雙中子星合併的引力波,”美國加州理工學院LIGO數據分析小組負責人艾倫·溫斯坦教授說,“那天早上,我們所有的夢想成真。” LIGO項目組在美國華盛頓發佈這一重大發現。中國、德國、英國和法國等國科學家也各自舉行新聞發佈會。相關論文發表在《科學》《自然》等學術期刊上。探測到引力波意味著什麼?探測到引力波意味著什麼?探測到引力波意味著什麼?
10 個回答
星临微生活
2017-10-17

認識引力波:

探測到引力波意味著什麼?

引力波也稱重力波,引力波是愛因斯坦廣義相對論所預言的一種以光速傳播的時空波動,是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞的一種方式。如同電荷被加速時會發出電磁輻射,同樣有質量的物體被加速時就會發出引力輻射,這是廣義相對論的一項重要預言。

探測到引力波意味著什麼?
愛因斯坦1916年發表的廣義相對論預言了宇宙誕生之初產生的一種時空波動——原初引力波——的存在。過去近百年中,廣義相對論的其他預言如光線的彎曲、水星的近日點進動以及引力紅移效應都已獲證實,唯有原初引力波因信號極其微弱,技術上很難測量,而一直徘徊在天文學家“視線”之外。劍橋大學博士、加拿大不列顛哥倫比亞大學的“CITA國家研究員”馬寅哲認為,原初引力波的發現是支持廣義相對論的又一有力證據,相對論所預言的所有實驗現象全部被驗證,實驗與理論符合得都很好。
探測到引力波意味著什麼?

其次,這一發現打開了觀測宇宙的一扇新窗戶。

  在天文學幾百年來的發展過程中,人們觀測宇宙的主要手段是觀測光,也就是說幾乎所有天文實驗都是在收集光子。而根據標準宇宙大爆炸理論,大爆炸之後約40萬年,光子、電子及其他粒子混在一起,宇宙處於晦暗的迷霧狀態,光無法穿透。而引力波則不同,它誕生在宇宙大爆炸之初並以光速傳播。從事引力波研究多年的美國亞利桑那州立大學理論物理學家勞倫斯·克勞斯認為,引力波被測量到,意味著人們可以通過引力波而一直追溯到大爆炸之後僅僅10的負35方秒的極早時期,同時引力波也可以作為另一種觀測宇宙的手段。引力波天文學這門新學科的大門也由此打開。 意味著對宇宙微波背景輻射的測量將會進入下一個重要里程碑。

探測到引力波意味著什麼?

結論:

這意味著我們將會再次確認愛因斯坦是對的,引力輻射是真實存在的,並且黑洞的合併過程的確會產生這樣的引力輻射,而更重要的是,這樣的引力輻射信號是可以被 從地球上探測到的。這將是一個全新的天文學領域,一個不需要望遠鏡的新的天文學領域,它將引領我們打開理解黑洞、中子星和其他難以採用傳統方法進行觀測的天體類型的全新視野。

探測到引力波意味著什麼?

新华网科普频道
2017-10-17

北京時間16日22時,科學家們在多國宣佈成功探測到第一例雙中子星引力波事件,人類首次窺見引力波源頭的奧祕。我國包括南極巡天望遠鏡AST3-2、國內第一顆空間X射線天文衛星慧眼望遠鏡在內的多臺設備參與觀測引力波事件,我國科研人員還藉助引力波光譜解開了宇宙中金、銀等超鐵元素的產生之謎。

  尋到宇宙“黃金之源”

  “中子星合併是宇宙的‘巨型黃金製造廠’,藉助引力波探究中子星,可以讓人類窺見金、銀等超鐵元素,是如何在宇宙‘盛大焰火’中產生的。”中科院紫金山天文臺副研究員金志平參加的國際團隊,通過引力波光學信號的觀測和光譜分析確定,中子星合併確實是宇宙中金銀等超鐵元素的主要起源地。

  2017年8月17日,第4例引力波事件發生後的第3天,美國激光干涉引力波觀測臺LIGO又發現一個新的引力波信號GW170817。與前4例黑洞合併所產生的引力波不同,GW170817是一個由雙中子星合併產生的引力波。全球約70個地面及空間望遠鏡從紅外、X光、紫外和射電等多個波段開展後續觀測。

  這其中,也包括中國架設在崑崙站的南極巡天望遠鏡AST3-2。身在南京的中科院南極天文中心的年輕成員胡鐳,是第一個注意到南極巡天望遠鏡AST3-2“有情況”的人。

  胡鐳告訴記者,8月18日中午,南極團隊獲知引力波信號準確方位後,立刻調整巡天望遠鏡角度,把望遠鏡觀測角度拉到極限,歷時10天,每天2小時,終於在預期座標內看到了那個寶貴的亮點。中國在南極抓住了這個機會!

  “沒看到”也重要

  那些“看到”令人狂喜,有的“沒看到”也至關重要。引力波事件發生時,全球僅有4臺X射線和伽馬射線望遠鏡成功監測到爆發天區,中國的空間X射線天文衛星慧眼望遠鏡便是其中之一。

  慧眼望遠鏡是2017年6月15日從酒泉衛星發射中心發射升空的。中科院高能物理研究所的專家說,參與本次引力波事件觀測時,慧眼望遠鏡剛剛試運行2個月。

  慧眼望遠鏡帶有高能、中能、低能X射線望遠鏡和空間環境監測器等科學儀器,能將以自身為圓心的全宇宙360度的範圍納入視野之內;能對銀河系進行大天區巡天和掃描,發現新的高能天體;也能借助伽馬射線暴工作模式,發現其他劇烈爆發現象,可幫助研究宇宙深處大質量恆星的死亡及中子星併合等過程中的黑洞形成。

  “大家普遍預計,在兆電子伏特能段,引力波電磁對應體將非常明亮,而事實上,慧眼望遠鏡沒有探測到這樣的輻射,給出了兆電子伏特能段的流強上限,說明它的輻射性質比較複雜,跟理論預言相距甚遠。這同樣是具有歷史意義的發現。”中科院高能所慧眼望遠鏡伽馬暴和引力波電磁對應體研究組負責人熊少林說。

  為那一秒的相遇,人類探尋百年

  天體劇烈活動引起的時空擾動,好比在浩渺的宇宙中央投下一顆石子,歷經10多億年漫漫星系之旅,時空的漣漪最終與地球邂逅1秒。從1916年愛因斯坦的預言,到2016年2月首次確定探測到引力波信號,人類為了這最後1秒的相遇,苦苦探尋百年。

  自首次發現,人類“觸波”的頻率明顯加快。2015年12月、2017年1月和8月,人類又先後探測到3次由雙黑洞合併觸發的引力波。特別是最新的一次,編號為GW170814的雙黑洞引力波被兩臺位於美國的LIGO設備和一臺歐洲“處女座”(Virgo)引力波探測器同時找到。3臺設備聯手發現,大大精確了引力波在太空中的方位,引力波探索又向前邁進了一大步。

  第五次引力波信號也是第一次中子星合併引力波,更是引起了全球天文界的一波狂歡。在8月17日的事件中,全球約70個地面及空間望遠鏡從伽馬射線、X光、紫外、光學、紅外和射電等波段開展後續觀測,確認引力波信號來自地球約1.3億光年的長蛇座內NGC4993星系,兩顆中子星的質量均不超過太陽的兩倍。

  引力波天文學時代正在到來

  2017年的諾貝爾物理學獎,頒給了3名為引力波探測作出重要貢獻的美國科學家。引力波天文學的時代正在到來。

  吳雪峰、金志平等研究人員預測,下一個探測亮點應該是中子星、黑洞合併產生的引力波事件。樂觀估計,這一激動人心的發現可能在未來一兩年內就與人類見面。此外,白矮星等天體合併產生的低頻引力波、以及宇宙開端大爆炸產生的原初引力波,還有待進一步探尋。

  在這個領域,中國近年來相繼提出“阿里計劃”“天琴計劃”和“太極計劃”,在陸地和空間探測中低頻和低頻引力波。

  在“慧眼”的技術基礎之上,中國科學院高能物理研究所提出了專門探測引力波閃的引力波高能電磁對應體全天監測器項目(GECAM),並將其命名為“閃電”。

  據熊少林介紹,“閃電”不僅能夠同時監測全天隨機爆發的引力波閃,而且具有更低的探測閾值、更高的監測靈敏度以及更好的定位能力,對引力波閃的綜合探測性能遠超現有望遠鏡。如能順利立項,這有望使我國在引力波電磁對應體的探測研究上達到國際領先水平。

  中科院紫金山天文臺研究員韋大明說:“引力波能幫人類洞悉整個宇宙的起源。如果找到合適的引力波,人們將有機會為大爆炸等一系列基本物理假設找到證據。到那時,人類會以前所未有的方式看到塑造宇宙的力量。”

小小防务观察
2017-10-17

小小防務觀察來回答,喜歡請關注作者。昨晚的新聞大家都看了,直接上乾貨,解開宇宙深層次奧祕,並且我國已經走在前列。

探測到引力波意味著什麼?

一、引力波的發現意義重大,從科學意義上看,引力波可以直接與宇宙大爆炸連接。廣義相對論中預言的引力波也可以產生於宇宙大爆炸中,這就是說大爆炸之初的引力波在137億年後的今天仍然可以探測到。一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就可以揭開宇宙的各種謎團,甚至瞭解宇宙的開端和運行機制。因此也有這樣的說法,如果引力波的發現被確定,那麼幾乎可以肯定會入選諾貝爾獎。1993年的諾貝爾獎就是授予了間接發現引力波存在的科學家,當時兩位科學家泰勒和赫爾斯對脈衝星雙星系統PSR1913+16進行研究,發現其系統內有兩顆中子星,它們快速圍繞對方公轉,最終發現了引力波間接證據。

探測到引力波意味著什麼?

一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就可以揭開宇宙的各種謎團,甚至瞭解宇宙的開端和運行機制。2014年3月,BICEP2望遠鏡科學家稱發現了宇宙大爆炸時期產生的原初引力波,這個發現瞬間轟動了世界,科學家在宇宙微波背景輻射中探測到B模偏振,認為這是原初引力波的證據。這個發現不僅意味著我們探測到引力波,而且還發現大爆炸時期的引力波,更令人驚訝的是根據這個理論我們甚至可以推出平行宇宙的存在。不過,很快BICEP2望遠鏡的發現成果被否定,科學家驗證後發現是銀河系的塵埃對觀測形成干擾,這個發現是錯誤。  由此也可以看出,引力波對於現代天文學而言是多麼重要,一旦發現引力波直接證據,我們就能夠通過這個途徑觀測並研究它,進而揭開宇宙深層奧祕。

二、我國已經走在前列。

引力波事件發生時,全球僅有4臺X射線和伽馬射線望遠鏡成功監測到爆發天區,中國的空間X射線天文衛星慧眼望遠鏡便是其中之一。 慧眼望遠鏡是2017年6月15日從酒泉衛星發射中心發射升空的。中科院高能物理研究所的專家說,參與本次引力波事件觀測時,慧眼望遠鏡剛剛試運行2個月。 慧眼望遠鏡帶有高能、中能、低能X射線望遠鏡和空間環境監測器等科學儀器,能將以自身為圓心的全宇宙360度的範圍納入視野之內;能對銀河系進行大天區巡天和掃描,發現新的高能天體;也能借助伽馬射線暴工作模式,發現其他劇烈爆發現象,可幫助研究宇宙深處大質量恆星的死亡及中子星併合等過程中的黑洞形成。

探測到引力波意味著什麼?

延伸閱讀:引力波概念

引力波的歷史可以追溯到100年前的1916年,那一年,愛因斯坦在他發表的廣義相對論中首次預言了引力波這種現象的存在。引力波是大質量天體運動在時空中造成的漣漪,但是這種效應極其微弱。事實上,愛因斯坦本人對於人類能否最終探測到引力波也是沒有多少信心的,因為引力波造成的效應實在太過微弱,打個比方,從距離我們4光年外的比鄰星拉根線到地球上,當引力波信號通過造成時空扭曲時,這根線的長度會發生變化。通過對這根線長度變化的觀測,我們就能判斷有引力波通過。但是,當引力波通過時,這根4光年長的線的長度變化大約只相當於人的頭髮絲直徑那麼大!

赢者孤独k线人生
2017-10-17

引力波的理解和通俗解讀

意味著宇宙就是一個時間盒子,質量大小改變時間長短,換句話說就是海內存知己,天涯若比鄰,只要吸引人(質量)足夠大,兩人很快在一起!再換句話說,起點就是終點,看似遙遠其實你就在我身邊。再換句話說宇宙就像盒子可以摺疊(時空曲變),也許我們真能穿越到未來!
探測到引力波意味著什麼?

沈大哥35263927
2017-10-17

謝謝邀請,引力波是愛因斯坦廣義相對論的預言。愛因斯坦之前人類己發現了電磁波並建立了完整的電磁學理論體系,後來科學家又探測到光的波動性(干涉和衍射實驗可以證明一切以波動形式存在的物理現象)。這些理論的建立和完善,不但擴大了人類對自然界的認識,還推動了利用電磁波和光波為人類服務的進程。

引力波則不是電磁效應,也不是光效應,而純粹是一種力學效應。平時人們觀察到的運動物體運動速度極慢(相對於光速),質量較小(相對於天體),所以很難觀察測試到引力波。最初科學家是用一根很大很長的金屬棒來收集來自脈衝星的引力波,但這種方法只能收集到與金屬棒發生共振的引力波。今年(2017年)的諾貝爾物理獎獲獎科學家們用現代科技實驗方法觀察到了繞質心高速轉動的脈衝星的引力波譜,證實了愛因斯坦的預言。高旋轉的脈衝星發出引力波的同時也帶走脈衝星系統的能量,最終合二而一。引力波的傳播不需要介質,穿透力強(宇宙中的天體可輕易穿過)。這為人類探索宇宙空間看不見的兩個大尺度高密度天體(如黑洞)的運動提供了實驗手段。最讓人期待的是在對脈衝星和黑洞這些天體的觀察研究中,能夠發現暗物質的存在。引力波存在的證實和應用(儘管還在實驗室中),必將會象電磁波的發現和應用一樣,極大地改變世界,改變人類的生活。
探測到引力波意味著什麼?
探測到引力波意味著什麼?

普京大战特朗普
2017-10-16

天文觀測已經從最開始可見光觀測到幾乎覆蓋整個電磁波譜了。在電磁波譜上,可見光,紅外線,紫外線,X射線,伽馬射線,射電波段這些“窗口(也就是不同波長的波)”能提供不同天體的不同物理信息。這意味著人們每一次開啟一個新的窗口對於天文學都是極大的促進。2002年美籍意大利裔天文學家裡卡爾多·賈科尼因為將X射線波段應用於天文觀測而獲得諾貝爾物理學獎。

探測到引力波意味著什麼?

引力波的直接探測講極大地擴展人們的視野。同電磁波一樣,可以攜帶很多關於源的信息,它是完全沒有開啟的新的窗口。電磁波有一個比較嚴重的問題,就是容易受到前景的吸收和散射。而引力波則不會受到這些干擾,可以比較直接地顯示源的信息(例如黑洞雙星,用電磁波看是不大容易的,而用引力波的話看上去很很亮)。因此,引力波能大大增加人們對恆星及星系的認識。

探測到引力波意味著什麼?

另外,宇宙中存在一種完全不參與電磁相互作用的東西——暗物質。電磁波的研究對它是束手無策的。但暗物質有引力相互作用,因此我們有理由相信引力波可能會作為研究暗物質的重要手段。

另外,根據上文提到的第五種引力波的產生來源,原初引力波帶有極早期宇宙的信息。現在能直接觀測到的最早的宇宙學信號來自宇宙微波背景輻射,這是宇宙誕生之後約380000年傳播過來的宇宙中最早一批自由光子。而引力波可以攜帶宇宙在暴漲時期的信息,直接探測到原初引力波為人們直接研究早期宇宙提供了可能。

探測到引力波意味著什麼?

一些腦洞:19世紀末赫茲發現了電磁波,開創了人類使用電磁波通信的時代。那麼人類可不可能在未來利用引力波通信呢(就像《三體》中描述的引力波發射器)?這些也是有趣的課題。

綜上所述,直接探測引力波無論對於天文學還是整個物理學或是人類的技術都具有重大意義。

东方易达
2017-10-17

回答:這次探測到引力波,意味深長,反映出了很多問題,必須引起科學界深思!
第一,說明了引力波,在大宇宙中的客觀存在性!
基礎科學研究的世界前沿,從宏觀的明性物質研究,開始逐步轉移,走向微觀的,.混性物質研究和喑性物質的研究!
第二,說明了,現有的高端儀器,有著很大的距限性。
這些高端儀器,不可能完成,對微觀世界,客觀物質的基礎科學研究,如:引力波、暗物質、暗能量,以及物質的本質是什麼?宇宙的來源和變化過程是什麼?等等!
因為,物質共分,三大類性!
A:明性物質,用儀器,可測!
B:混性物質,用儀器,呈現不定性!
C.暗性物質,用任何儀器,都不可測!
所以,我們既要看到,現在取得的成績,又要想到,多快好省地取得更大的進步!
簡談到此,以後共商!


.

流星141849591
2017-10-18

意味著第一,一大堆金銀正在從1.3億光年外向地球飛奔而來,你要注意查收了,眼望星空時,你可以夢想到滿眼金星。

第二,時間和空間不再是直線感覺了,那 是象水波一樣了,理論上以後星際穿越有可能了,兩地雖然相距1.3億光年,但如果我們 造一個波出來,我們地球在一個波峰,那1.3億光年也在一個波峰,兩個波峰可能只是相距一毫米了。

第三,以前都是以光子來研究宇宙的,象電滋波,光等都是一樣的,會被黑洞吸收,會受到其它的物質幹攏,但現在的引力波卻是另一種東西 ,那是一種能量傳播,不受黑洞吸收,不會被其它的光電幹攏。這樣等於看一個東西就有兩種辦法了,如果這個東西 兩咱辦法都能看到,這樣看這個東西就更準確了,這個東西的各種狀態也能更清楚的知道了。這就象我們人眼睛看到一隻狗,如果再聽到這個狗叫,那就能證明那是隻怎麼樣的狗了,是真狗假狗,是死狗活狗了。

第四,宇宙裡而還有好多東西在理論計算上成立後卻無法證實,現在有了引力波,那就能通過這種能量的產生變化來進行計算,從而得到證實,哪金銀等的產生,如宇宙質量的缺失等,如宇宙怎麼起源等,都可以能過引力波這種能量的變化來描述出來了

娚孩嘬帥200637769
2017-10-17

引力波是大質量物體在快速運動中導致空間極度彎曲的質量波,可直接導致質量物體發生收縮,引起空間表面張力受大質量物體改變,繼而引起周邊物體運動軌跡擾動,並可以使光的紅外波段延長既引力紅移。探測到引力波意味著對宇宙天體是怎麼運動產生全新的認識,以及宇宙中天體分佈情況有所瞭解。對於此次中子星合併引發的引力波現象到底是什麼樣的過程?首先我們要了解一下中子星。中子星是具有高度旋轉的強磁化天體,所具有的極端物理條件如高密度【~10的18次方克每立方厘米】、強磁場【~10的12次方-10G】,有超高能伽馬光子發射,發射機制一類的輻射是在極冠附近,而另一類卻在通常所說的光速圓柱處,並有準週期震盪現象【QPO現象】。當兩中子星合併,誘發尖錐激發共濟輻射,導致大量的能量逸出產生紅移。當半徑小於史瓦西半徑時,質量大於錢德拉塞卡質量,導致周圍天體運動軌跡異常,由於尖錐激發共濟輻射的抑制直接導致穆斯堡爾效應的發生,進一步演化成坍縮星。

春星72964979
2017-10-17

8月17日20點40分,世界多個天文機構幾乎同時宣佈,在觀測兩個中子星併合過程中,首次探測到引力波及隨後而爆發的暴強射線,這與現有理論的預測結果吻合,從而成為現今世界上高能物理學研究具有劃時代意義的科學發現。引力波的發現對空間及時間的研究必將提供強有力的理論基礎。不同維度的空間結構存在嗎?如果存在不同維度的空間結構,那彼此間共同存在及相互轉化的奧祕又在哪裡?不同維度空間結構中時間存在的意義有何聯繫和不同?星際旅行實現的機理也許就隱含其中,期待相關理論的進一步突破。

相關推薦

推薦中...