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引力波有什么实际意义?引力波有什么作用和影响【图解】(3)

2023-03-14 来源:你乐谷
引力波是什么?时空之涟漪
爱因斯坦在广义相对论中是这样描述的:“引力波以光速迅速扩散,充满整个宇宙。”引力是由于质量所引发的时空扭曲所造成,任何有质量的物体加速运动都会对周围的时空产生影响,时空在伸展和压缩
的过程中,会产生振动,这些振动就是引力波。这些波动,我们可以想象为将一块石子投入水中所掀起的涟漪,因此,引力波,它也个好听的名字,叫做“时空涟漪”。
时空涟漪唯美的名字让人们想到的也许只是它曼妙舞动的韵律,但是它能够完美携带信息的特性在《三体》中发挥的淋漓尽致,“引力波天线”的存在拯救了处于危急存亡之际人类。在电影
《星际
穿越》中,男主角也通过引力波穿越时间和空间给女儿传递重要的信息,最后得以逃脱
虚无的维度。作为地球上普通的人类一员,其实随时随地都遭遇来自宇宙中各种源头的引力波:无时无刻都在进行的高速运动的物体以及大质量天体在运动、碰撞中产生引力波,例如两个黑洞合并、中子星自转、超新星核塌缩等,假如这些大质量的天体在剧烈运动或者并合过程中释放的巨大能量能够以光的形式出现的话,那么即便它发生在10几亿光年之外,在一瞬间释放的光芒也比正午焦灼的烈日耀眼10000倍(不知道为什么,小编的24k钛合金眼睛突然有点疼)!

引力波有什么实际意义?引力波有什么作用和影响【图解】


血泪斑斑的探索
史,引力波的科学意义
人类科学界追寻引力波足迹的路程可是一段血泪史。引力波像光波一样具有不同的频率,目前人类主要运用B-模和激光干涉仪这两种探测技术,以至少相差15个数量级的频率搜寻引力波。
宇宙微波背景辐射(CMB)是混沌宇宙发出的第一缕微光,如果引力波出现在宇宙微波背景辐射诞生时,将带来一个独特的漩涡状,出现光偏振中的卷曲,即称之为“B模”偏振。因此,“B模”偏振是引力波的间接证据。如果在宇宙微波背景辐射上看到了“B模”偏振分布,毫无疑问就是原初引力波的证据,那么“宇宙暴涨理论”将得到
强有力的支持。科学家们将利用这些望远镜测量普朗克卫星测量范围之外的宇宙微波背景辐射,“B模”偏振的检测在未来十年内有望变成现实,这意味着,我们将可以通过B-模看见宇宙初生的婴儿模样,这是多么令人激动的事情呀。在亘古遥远的亿万光年之外,我们和宇宙,都是亲密相拥的星尘。
引力波的意义还有更多:
支持了广义相对论;
支持了暴涨理论;
支持了“微扰”量子引力;
确定了张量、标量涨落幅度比值;
确定了暴涨的能量标度;
进一步限制了暴涨模型;
开辟了引力波观测窗口,人类将更进一步地了解宇宙最极端的天体如何精确工作,同时,我们将开启一扇宇宙天窗,窥探藏身于引力波宇宙的秘密,与亿万星系的生灵建立起光年以外的联系。眺望我们浩瀚无垠的宇宙光景,聆听宇宙未知的声音,这是人类以前从未有过的。

引力波有什么实际意义?引力波有什么作用和影响【图解】


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