引力波探测将推进黑洞和宇宙学研究

(记者王嘉文)“这次美国科学家直接探测到了引力波。一方面，他们验证了爱因斯坦的广义相对论。另一方面，它们也为人类了解宇宙打开了一扇新的窗口——引力波天文学。”2月14日，复旦大学物理学教授时宇在接受《中国科学报》采访时表示。

2月11日，国家科学基金会召集加州理工学院、麻省理工学院和LIGO的科学家向世界宣布，人类首次直接探测到引力波。

时宇告诉记者，引力波是时空尺度的扰动，在时空中传播，可以简单地称为“时空波纹”。美国科学家强调这次他们“直接探测到”引力波的原因是因为科学家已经发现，双星脉冲星的能量损失可以用引力波很好地解释，这一发现被认为是引力波的“间接”观测。

众所周知，过去人们用各种电磁波来观察宇宙，但是电磁波有一定的局限性，这使得人们无法观察某些天体过程，例如产生这种引力波的两个黑洞的合并过程。“因此，这种对引力波的观察也是人类第一次观察到这种黑洞过程。引力波探测也可以与电磁波和中微子探测相结合。对黑洞和宇宙学的研究已经取得了很大的进展。时宇说。

换句话说，过去人类对宇宙的观察可以被视为“透过光看宇宙”，而引力波引导人类“透过光听宇宙”。更重要的是，在引力波探测开始后，人类有可能理解宇宙各个时期的故事，因为宇宙的黑暗时期不能通过光来观察。

据报道，中国目前有两个主要的引力波研究项目，“阿里实验计划”和“秦天计划”。“秦天计划”非常接近LIGO的科学目标，即在恒星水平上测量恒星碰撞或合并产生的引力波。“阿里实验计划”已经超越了这一步，它的研究目标是测量宇宙创建期间产生的初级引力波。"它们不同于LIGO对宇宙的观察，具有不同的关注尺度。"中国科技大学物理学教授蔡义夫解释道。

蔡义夫说，引力波的探测可能预示着一个伟大的时代。一百多年前电磁波标准理论提出后，人类迅速进入了电子时代，并由此完成了几次技术革命和社会生活颠覆。引力波的物理意义应该超越电磁波，所以“把引力波的发现看作是一个新时代的到来不应该过分”。

《中国科学新闻》(第一版集锦，2016年2月15日)

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