走近科學(xué)丨引力＋波是個(gè)什么東東

文車(chē)川 2016-02-25

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引力波

最近物理學(xué)和天文學(xué)界沸騰了，因?yàn)榭茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)了引力波。

提到引力，我們或許還能理解，比如你扔一個(gè)蘋(píng)果它總會(huì)掉到地上就是因?yàn)椤暗厍蛞Α薄?/section>

實(shí)際上我們就這么平白無(wú)故地坐著，互相之間，對(duì)各個(gè)個(gè)體來(lái)說(shuō)都是有引力存在的。

波，我們也大概知道是什么，最常見(jiàn)的就是水波。但是，引力和波加在一起之后的引力波它到底是個(gè)什么東西呢？

是什么

它是時(shí)空中的漣漪。

如果把時(shí)空想象成一張巨大的橡膠膜，有質(zhì)量的物體會(huì)讓膜彎曲，就像在蹦床上扔了一個(gè)球。質(zhì)量越大，時(shí)空被彎曲得越厲害。舉例來(lái)說(shuō)，地球繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)，是因?yàn)樘?yáng)的質(zhì)量非常大，導(dǎo)致其周?chē)臅r(shí)空劇烈彎曲。如果你想沿著這樣的空間走直線，你會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際上你是在繞圈。軌道就是這么來(lái)的，并沒(méi)有什么力拉著行星旋轉(zhuǎn)，只是空間彎曲著。

形態(tài)

這種波非常微弱，很難探測(cè)得到，微弱到什么程度呢？它大概是10的負(fù)的20次方，這個(gè)強(qiáng)度的大小跟我們的電磁相互作用比的話(huà)，它應(yīng)該是億億億億分之一。

如何產(chǎn)生

有質(zhì)量的物體一加速，改變了時(shí)空中的彎曲，引力波隨之產(chǎn)生。兩個(gè)人拉手跳舞，也會(huì)產(chǎn)生時(shí)空的漣漪。但它太微弱了，以至于根本無(wú)法探測(cè)。由于引力非常微弱，我們需要非常非常重的東西，非常非?？斓倪\(yùn)動(dòng)，才能產(chǎn)生可觀測(cè)的引力波。

它從宇宙大爆炸開(kāi)始到今天，就一直存在于宇宙中，并且無(wú)處不在。

發(fā)現(xiàn)的意義

它驗(yàn)證了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的最后一塊拼圖。它可能讓我們觀測(cè)到宇宙大爆炸極早期的情況，了解宇宙起源之謎。

引力波極其微弱，探測(cè)它的儀器精度之高難以想象，代表了目前人類(lèi)達(dá)到的最高實(shí)驗(yàn)精度。

我國(guó)探測(cè)引力波方面的工作

除了美國(guó)，歐洲、日本等主要國(guó)家都在開(kāi)展引力波的探測(cè)和研究，我國(guó)也不例外。

目前中科院?jiǎn)?dòng)了太極計(jì)劃，與歐空局進(jìn)行合作。美國(guó)的探測(cè)主要在地面進(jìn)行，下一步我們準(zhǔn)備進(jìn)行空間引力波探測(cè)。

雖然引力波目前還沒(méi)有直接的應(yīng)用，我們還看不到它的實(shí)際用途，但是從物理學(xué)界和天文學(xué)界的震動(dòng)我們大概也能了解它的意義。對(duì)于引力波想要更深入的了解，敬請(qǐng)關(guān)注《走近科學(xué)》。

《引力波》《走進(jìn)科學(xué)》

播出時(shí)間：2月25日 20:35

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