本年度最重大科研成就:证实爱因斯坦预言

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【大纪元2016年12月27日讯】(大纪元记者张秉开编译报导)今年,科学家证实了爱因斯坦在一百年前所预言的“重力波”(引力波),即发现时空可变特性中的“微小波纹”,被科技界权威杂志《科学》评为2016年度最重大的科学研究成果。

科学》的作家阿德里安‧乔 (Adrian Cho)认为,该发现“震动了整个科学界”。

“当记者和编辑坐下来讨论本年度的重大科学新闻时,我们很快就做出了选择。”该杂志的新闻编辑蒂姆‧阿彭策勒( Tim Appenzeller )解释说。

爱因斯坦在一百年前,提出广义相对论,认为宇宙时空不是一成不变的,而是会根据具体情况发生变化。

爱因斯坦推测大质量物体例如彼此绕行的两颗恒星,能够明显影响周围的时空特性,即从观测的角度讲,它们会发出“时空波纹”,或称为“重力波”。但爱因斯坦说,这种重力波非常弱,难以检测。

伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出广义相对论,论述宇宙时空是可变的。此后,科学界先后证实爱因斯坦理论预测的光线弯曲、红移等现象。(MIT视频截图)
爱因斯坦在1916年提出广义相对论,论述宇宙时空是可变的。此后,科学界先后证实爱因斯坦理论预测的光线弯曲、红移等现象。(MIT视频截图)
LIGO观测数据证实爱因斯坦百年前的预言——大质量物体可以明显影响时空的分布。(MIT视频截图)
LIGO观测数据证实爱因斯坦百年前的预言——大质量物体可以明显影响时空的分布。(MIT视频截图)

自此,整个科学界一直在探测爱因斯坦所说的“重力波”。当科学家们认识到存在黑洞和中子星之类的天体后,终于在今年2月宣布,雷射干涉重力波天文台(LIGO)观测数据说明两个13亿光年外的黑洞在相互缠绕的情况下发出重力波。

《科学》杂志说,让物理学家感到更兴奋的是发现重力波之后的影响。因为重力波说明两个黑洞存在碰撞,所以科学家认为这种方法开辟了一种全新的观测宇宙的方法,可能成为天文学家探索宇宙时空的主要工具。

引力波如同水波,可在空间蔓延。(MIT视频截图)
重力波如同水波,可在空间蔓延。(MIT视频截图)

 

观测引力波将带来探索宇宙的新方法。(MIT视频截图)
观测重力波将带来探索宇宙的新方法。(MIT视频截图)

位于利文斯顿和汉福德的雷射干涉重力波天文台拥有世界上唯一能够检测重力波的干涉仪。这座观测设备已经发现第二个及第三个黑洞融合现象。乔表示,如果提高仪器的灵敏度,很可能每天都能观察到黑洞融合现象。

如果其它地区天文台的仪器与雷射干涉重力波天文台一同观测,如意大利、日本和印度的探测器也加入探测,那么三个或更多探测器形成三角形测量区后,不仅能更好地探测重力波,还可以同时进行常规光波和其它信号的检测。天体物理学家将会发现更多惊人的、前所未有的天文现象,如探测中子星的性质。

“科学家认为,发现爱因斯坦预言的时空涟漪意味着诞生一个新领域:重力波天文学。”乔写道,“现在,物理学家热切地期待接下来可能发生什么,因为重力波带来一种探索宇宙的全新方式。”#

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