地球“聋”人听到了引力波?
在广阔的宇宙中,地球真的很棒。地球能进化出像人类这样的文明生物是一个奇迹。人类有眼睛,能看见光,人类有耳朵,能听到声音,人类有鼻子,能闻到气味,人类有手,能触摸物体。这些器官可以帮助人类理解周围的事物。然而,仅仅因为周围的事物,人类感知宇宙的能力显然是不够的。因此,人类发明了各种探测器来帮助自己了解环境。
望远镜的发明提高了我们眼睛观察宇宙边缘的能力。我们发明了能够感知各种波的雷达和无线电。我们甚至发明了中微子探测器,可以感知宇宙深处的巨大运动。然而,宇宙中还有一个我们仍然感觉不到的更大的运动,那就是引力波。
中子星碰撞
任何两个物体之间都会产生重力。如果两辆车相撞,不仅会产生声音,还会产生引力波。然而,这样的引力波太小,我们听不到。我们不能像聋人一样感觉到引力波的存在。
如果汽车碰撞的能量太小,行星碰撞的能量足够大,引力波就不能被探测到。如果它更大,比如两个巨大的黑洞相撞,那么引力波就足够大了,我们应该能听到它们。为此,人们建造了各种引力波探测器来代替我们无用的耳朵,并倾听宇宙深处的巨大运动。
人们对这些充当耳朵的探测器寄予厚望。最有希望的引力波探测器是激光干涉引力波天文台(LIGO)。自2015年9月以来,有传言称它已经探测到了引力波。由于这个问题太大,无法进行严格的讨论和证明,谣言在科学界一直在流传,先是通过相关研究人员的博客,然后通过媒体。现在,这样的消息已经到处流传。激光干涉引力波天文台发现了引力波,这相当于告诉地球上的人们,我们聋人听到了宇宙中最大的噪音。宇宙中最大的运动要么来自中子星的碰撞,要么来自黑洞的碰撞。
广义相对论预言,当两个相距很近的大质量天体围绕彼此旋转时,距离会越来越近。起初,速度会很慢,然后会越来越快,直到它们最终相撞。这种碰撞会扭曲周围的空间和时间,产生引力波,并将扰动传播到各个方向。研究人员发布消息称,他们收到的是黑洞合并产生的引力波。
黑洞合并
LIGO干涉仪有一根4000米长的真空管,真空管中放置了一个反射器来反射激光。当引力波经过时,引力波拉伸并压缩了空间,使得真空管的长度略有变化,这可以通过激光干涉条纹检测出来。
然而,这种变化也可能是管理人员对工作人员进行测试的结果。他们会制造一个错误的信号来测试员工的工作态度。还有一种可能性是,错误是由其他原因引起的,例如什么在移动,导致设备振动等。还不清楚是否是其他原因导致了这个错误。
早在1916年,爱因斯坦在提出“广义相对论”时就预言了引力波的存在。2016年,相对论发表100周年,也许是为了迎接100周年。2015年,有消息称大爆炸期间产生的引力波被探测到。2016年,100周年纪念即将到来。相对论是否完美将取决于最后的测试,也就是说,是否能找到引力波。
当爱因斯坦提出他的相对论时,他认为引力波非常微弱,可能永远不会被探测到。我们地球上的“聋子”能永远听不到宇宙中最大的噪音吗?
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