重力波真实存在吗?

2018-09-11 20:52:02  黑洞蓝调(漫游者文化出版社)

重力波真实存在吗?

2018-09-11 20:52:02
来源:黑洞蓝调(漫游者文化出版社)
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就连爱因斯坦本人也不确定重力波是否存在。一九一六年,他先是认为重力波不存在,之后他又认为重力波存在。一九三六年,他再次宣称重力波是存在的。不过在这两个时间点之间,他的观点几度摇摆。在一次关于重力波的演讲中,爱因斯坦说道:“如果你问我重力波到底存不存在,我只能说我也不知道。但是,这是一个非常有意思的问题。”

截至一九七○年代,人们的疑虑仍没有彻底打消。不过,历时多年的研究已经为重力波的存在提供了可靠的理论依据。也许依然有人持怀疑态度,但是基普坚信重力波确实存在。一九六二年,基普开始在约翰.惠勒的指导下攻读博士学位,在那时的基普看来,重力波的存在就已经是一个毫无疑问的事实,尽管争议声在二十年后才逐渐消失。一九七二年,在对他指导的博士研究生,后来取得丰硕成果的威廉.普瑞斯(William Press)进行年度评鉴时,基普对重力波这个研究领域勾勒出前景,这幅前景将引领他接下来数十年的学术生涯,向世人展示他深夜漫步的沉思果实,以及为加州理工学院选择的发展方向。
 
从概念上看,重力波是速度限制的必然产物。当两个黑洞互相绕转做轨道运动时,带动黑洞周围的时空形状加剧弯曲。由于黑洞运动的信息传播没有光速快,因此时空形状无法即时调节这种变化,弯曲是渐进改变、调整的。这些变化会以逐渐增强的波的形式,带着剧烈天文物理运动所产生的能量,以光速向外传送。
 
这项研究有望在天文学上带来丰厚的回报。基普一再强调,这些「新任宇宙信使」将为我们打开「一扇观测宇宙的新窗口」。但是,关于重大的天文物理事件以及它们传递给重力波的能量,人们所了解的具体细节依然少之又少。重力是最弱的已知作用力,两个电子之间的引力,小于它们之间电磁交互作用的万亿分之一的万亿分之一的万亿分之一。我们可以高高跳起,说明单凭肌肉力量就可以轻松克服地球引力。可以设想只有最致密的质量和能量发生最剧烈动态变化,所产生的重力波才强到足以被最灵敏的仪器捕捉到。

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