引力波

510641)引力波是求解愛因斯坦方程的結(jié)果。自愛因斯坦于1916年2月給出關(guān)于引力波的理論預(yù)測至1957年1月在北卡羅來納大學(xué)教堂山分校舉辦的“引力在物理學(xué)中的作用研討會”(The Conference on the Role of Gravitation in Physics)的近四十年間，包括愛因斯坦本人在內(nèi)的物理學(xué)家們對求解引力波的理論方法、引力波的屬性等進(jìn)行了激烈的爭論。爭論的不同階段涉及到不同的研究進(jìn)路。本文通過分析引力波理論研究的幾個主要?dú)v史

人類再次探測到引力波。對引力波的直接觀測開始于4年前，截至今天的每一次發(fā)現(xiàn)，都是新穎的，都是令人興奮的新聞，至少值得科學(xué)家興奮。以前探測到的引力波要么來自兩個黑洞的并合，要么來自兩個中子星的并合，但2019年8月14日這次不一樣，這次引力波來自一個黑洞和一個中子星的并合。這三種引力波事件，構(gòu)成了一種新型的觀測天文學(xué)——引力波天文學(xué)。觀測天體新手段2016年，我們歡度春節(jié)的時候，地球另一邊的美國發(fā)布了一條重磅新聞——人類首次直接探測到引力波。這次的引力波事件

秒，目前正產(chǎn)生引力波，是科學(xué)家確認(rèn)的首個此類引力波源。這一最新發(fā)現(xiàn)有助于增進(jìn)我們對此類雙星系統(tǒng)和引力波源的理解。在一項(xiàng)新研究中，哈佛大學(xué)天體物理中心（CFA）研究人員首次發(fā)現(xiàn)了J2322+0509這一由兩顆白矮星組成的雙星系統(tǒng)，而且通過理論計(jì)算發(fā)現(xiàn)，它是極強(qiáng)的引力波來源。研究人員最后指出，由于這個雙星系統(tǒng)在釋放引力波，所以其能量也在不斷喪失，六七百萬年后，它們將合并成一顆更大的白矮星，科學(xué)家希望能發(fā)現(xiàn)其釋放出的引力波。

國LIGO地面引力波探測實(shí)驗(yàn)組正式宣布人類歷史上第一次直接觀測到了宇宙中雙黑洞并合產(chǎn)生的引力波信號，開啟了邁向引力波天文學(xué)的新紀(jì)元。2017年10月3日，2017年諾貝爾物理學(xué)獎授予三位LIGO引力波實(shí)驗(yàn)組的科學(xué)家，以獎勵他們在“LIGO探測器以及引力波探測方面的決定性貢獻(xiàn)”。2017年10月16日，美國LIGO和意大利室處女座引力波天文臺(Virgo)聯(lián)合宣布于2017年8月17日首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件，國際引力波電磁對應(yīng)體觀測聯(lián)盟發(fā)現(xiàn)該引力波事

義相對論預(yù)言了引力波的存在[1]，其本質(zhì)在于時空曲率由于大質(zhì)量物體的波動而產(chǎn)生周期性的變化，同時造成能量輻射。直到2016年2月11日，美國的LIGO合作組才第一次宣布直接探測到了令人信服的引力波信號，后者是由雙黑洞系統(tǒng)從漸進(jìn)旋近到融為一體的過程中產(chǎn)生的[2]。這一具有里程碑意義的發(fā)現(xiàn)正式開啟了引力波天文學(xué)的大門，隨后引力波也成為科學(xué)普及工作的重點(diǎn)之一。但時至今日，科普文獻(xiàn)中鮮有針對引力波振幅的淺顯描述。本文旨在避開利用廣義相對論計(jì)算引力波源處的振幅的復(fù)雜

宋小玉引力波是時空本身的波動。理論上，任何有質(zhì)量的物體在運(yùn)動時，都能產(chǎn)生引力波。不過，只有大質(zhì)量天體的劇烈運(yùn)動，才會產(chǎn)生可探測的引力波。譬如，2015年由美國LIGO（激光干涉引力波天文臺）首次發(fā)現(xiàn)的引力波，來自兩個正在吞噬、做螺旋運(yùn)動的大質(zhì)量黑洞。自那以后，理論家們一直在研究，來自其他天體或事件的引力波會是什么樣的。在物理學(xué)中，一些最奇異的東西，例如正在蒸發(fā)的黑洞、宇宙弦，甚至額外的維度等等，若存在，也會發(fā)射引力波。只是這些引力波頻率非常高，以致遠(yuǎn)超出目

科技引力波的發(fā)現(xiàn)為廣義相對論劃上了完滿的句號。我們知道，廣義相對論預(yù)言了許多現(xiàn)象，一百年來，被預(yù)言的引力波一直“猶抱琵琶半遮面”。例如，2015年有科學(xué)家曾宣布，架設(shè)在南極的一個望遠(yuǎn)鏡上捕捉到了引力波的蹤跡，但隨后卻被認(rèn)為信號系塵埃干擾所致。這次引力波貨真價實(shí)的發(fā)現(xiàn)，讓廣義相對論的正確性更加毋庸置疑了。那么，關(guān)于引力波這樣的新鮮事物，我們其實(shí)還有不少問題要問。 相比天文望遠(yuǎn)鏡，引力波觀測有什么優(yōu)越之處？引力波的發(fā)現(xiàn)讓天學(xué)家在探測宇宙的手段上提升到了一個新臺

要：我們知道引力波是時空彎曲的直接結(jié)果，在平直時空里面是不可能有引力波的，只要有彎曲的空間就必然會產(chǎn)生引力波，這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了廣義相對論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的最后一塊缺失的拼圖。關(guān)鍵詞：引力波 引力波的探測前言：對于引力波，大多數(shù)人可能在剛開始時都不太了解，從愛因斯坦的廣義相對論里，我們可以很清楚的學(xué)習(xí)到，引力被普遍認(rèn)為是一種效應(yīng)，是由時空彎曲所引發(fā)的。這種彎曲是由于質(zhì)量的存在而產(chǎn)生的。按照一般來講，如果把體積提前給定，那么在相應(yīng)的體積里存在的質(zhì)量越大，那么在這個體積

雙中子星合并的引力波，并同時“看到”這一壯觀宇宙事件發(fā)出的電磁信號。百年前，廣義相對論就預(yù)言了引力波的存在，但直到2015年，“激光干涉引力波天文臺”才首次探測到由雙黑洞合并產(chǎn)生的引力波。本次事件中，引力波由雙中子星碰撞形成，不僅持續(xù)時間更長，且所產(chǎn)生的強(qiáng)光粒子可以傳到地球，從而被傳統(tǒng)天文望遠(yuǎn)鏡“看”到。通過對引力波光學(xué)信號的觀測和光譜分析，科學(xué)家首次得到確鑿證據(jù)，證實(shí)中子星合并是宇宙中金、銀等超重元素的主要起源。endprint

子星并合產(chǎn)生的引力波及其電磁信號。這是人類首次“聽到”且“看到”引力波，標(biāo)志著多信使天文學(xué)邁入一個嶄新的時代。引力波是由黑洞、中子星等碰撞產(chǎn)生的一種時空漣漪，通俗來說，就像是將石頭丟進(jìn)水里而產(chǎn)生的波紋。百余年前，著名物理學(xué)家愛因斯坦就在其廣義相對論里預(yù)言了引力波的存在，但人類直到2015年才探測到。據(jù)悉，美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）在2017年8月17日率先捕捉到該信號后，世界各地的傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡便分別觀測確認(rèn)了其來源。此次探測到的引力波信號來自長蛇座

家第三次探測到引力波美國“激光干涉引力波天文臺（LIGO）”科學(xué)家近日宣布，他們第三次探測到了由雙黑洞合并事件產(chǎn)生的引力波。最新一期美國《物理評論快報》發(fā)表的報告說，這2個黑洞距離地球約30億光年，在合并前的質(zhì)量分別相當(dāng)于19個和32個太陽，合并后的總質(zhì)量相當(dāng)于49個太陽，有約2個太陽的質(zhì)量轉(zhuǎn)變成能量以引力波的形式釋放。2017年1月4日，這個來自宇宙深處的引力波信號抵達(dá)地球，以3 ms之差被LIGO組織位于華盛頓州漢福德市與路易斯安那州利文斯頓市的兩個引

息雙中子星并合引力波事件的發(fā)現(xiàn)開啟引力波天文學(xué)時代本刊資料室美國國家科學(xué)基金會召開新聞發(fā)布會，宣布激光干涉引力波天文臺(LIGO)和室女座引力波天文臺(Virgo)于2017年8月17日首次發(fā)現(xiàn)雙中子星并合引力波事件，國際引力波電磁對應(yīng)體觀測聯(lián)盟發(fā)現(xiàn)該引力波事件的電磁對應(yīng)體.2017年8月17日，LIGO和Virgo共同探測到的引力波事件GW 170817，是人類首次直接探測到由兩顆中子星并合產(chǎn)生的引力波事件.隨后的幾秒之內(nèi)，美國宇航局Fermi伽馬射線衛(wèi)

義相對論預(yù)言了引力波的存在，認(rèn)為引力是彎曲時空的產(chǎn)物，引力波就是大質(zhì)量物體相互影響時產(chǎn)生的時空漣漪。如今，科學(xué)家終于探測到了引力波存在的直接證據(jù)。2016年2月11日，激光干涉引力波天文臺（LIGO）的科學(xué)家宣布發(fā)現(xiàn)了13億光年之外的兩個黑洞碰撞產(chǎn)生的引力波的信號，這個被稱作GW150914的引力波是在去年9月14日被LIGO檢測到的。理論上，宇宙中應(yīng)該不乏引力波的痕跡。像超新星爆發(fā)、中子星超速運(yùn)轉(zhuǎn)、黑洞雙星或雙中子星旋近這些外力擾動時空的宇宙事件都將產(chǎn)生

，美國激光干涉引力波天文臺（LIGO）宣布首次觀測到引力波，印證了愛因斯坦在100年前提出的引力波存在的預(yù)言。在愛因斯坦的描述中，有質(zhì)量的物體會使它周圍的時空發(fā)生扭曲，物體的質(zhì)量越大，時空就扭曲得越厲害。這種扭曲會像波紋一樣以光速向外傳播，這就是引力波。形象點(diǎn)說，如同石頭丟進(jìn)水里產(chǎn)生波紋，引力波是時空的漣漪。此次LIGO探測到的引力波信號來自兩個質(zhì)量分別為29倍和36倍太陽質(zhì)量的黑洞的合并：它們快速地相互繞轉(zhuǎn)，最終合并成為一個62倍太陽質(zhì)量的黑洞，合并過程

”的科技名詞“引力波”火了。2016年2月11日，美國激光干涉引力波觀測站LIGO宣布成功探測到引力波，在愛因斯坦廣義相對論提出100周年之際證實(shí)了引力理論的最后一個預(yù)言。它的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)界里程碑式的重大成果，開啟了觀測宇宙的一個新窗口。中國進(jìn)展：目前，中國多支科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正積極推進(jìn)引力波探測和研究。2008年，中科院成立了空間引力波探測論證組，開始規(guī)劃我國空間引力波探測在未來數(shù)十年內(nèi)的發(fā)展路線圖，目前已成立空間太極計(jì)劃工作組。如果太極計(jì)劃進(jìn)展順利，引力波探

們再次探測到了引力波信號的消息。再次探測到的引力波信號編號為GW151226，它是在2015年12月26日國際標(biāo)準(zhǔn)時03：38：53探測到的。信號顯示，在14億年前，兩個質(zhì)量分別為8倍和14倍太陽質(zhì)量的黑洞在合并之后，形成了一個質(zhì)量約為21倍太陽質(zhì)量的黑洞。其中，大約有1倍太陽質(zhì)量的物質(zhì)被以引力波的形式向宇宙釋放出來，如今被人類探測到。目前，LIGO已經(jīng)確鑿無疑地探測到了兩次引力波事件，分別對應(yīng)了兩次獨(dú)立的黑洞合并事件，也精確測定了參與事件黑洞各自的質(zhì)量以

次直接探測到了引力波的存在。引力波又被稱為時空“漣漪”，其本質(zhì)是時空曲率的波動，如同石頭被丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋。黑洞、中子星等天體在碰撞過程中有可能產(chǎn)生引力波。1915年，愛因斯坦的廣義相對論預(yù)言了引力波的存在。愛因斯坦廣義相對論的其他預(yù)言如光線的彎曲、水星近日點(diǎn)進(jìn)動以及引力紅移效應(yīng)都已獲證實(shí)。長期以來，唯有引力波一直處于科學(xué)家的“視線”之外。此次的重大發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)界具有里程碑式的重大成果。至此，100年前廣義相對論的所有主要預(yù)言被一一驗(yàn)證。

久，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)引力波的新聞刷屏了，這種超越人類經(jīng)驗(yàn)的存在，卻被人類認(rèn)知，難怪引得眾人圍觀。英國天文物理學(xué)家史蒂芬·霍金認(rèn)為這是科學(xué)史上重要的一刻，引力波提供觀測宇宙的嶄新方式，有可能使天文學(xué)發(fā)生革命性的變化，在愛因斯坦廣義相對論的預(yù)言中，引力波可產(chǎn)生于大質(zhì)量天體事件（如黑洞合并、脈沖星自轉(zhuǎn)以及超新星爆發(fā)等）中，以光速傳播，如同石頭丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋一樣，數(shù)十年內(nèi)辯學(xué)家一直在尋找引力波，但都沒有發(fā)現(xiàn)，直到北京時間2016年2月11日，美國國家科學(xué)基金會（NS

一次直接探測到引力波的存在，這一發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)界里程碑式的重大成果。此次重大發(fā)現(xiàn)是人類利用激光干涉引力波天文臺（LIGO）首次探測到引力波?？茖W(xué)家經(jīng)過大量復(fù)雜的計(jì)算和分析后得出結(jié)論，在距地球13億光年處存在兩個黑洞，其中一個黑洞的質(zhì)量相當(dāng)于29個太陽質(zhì)量，另一個黑洞質(zhì)量相當(dāng)于36個太陽質(zhì)量。這兩個黑洞不斷旋轉(zhuǎn)靠近，最終相撞，合并成一個相當(dāng)于62個太陽質(zhì)量的黑洞，而相當(dāng)于3個太陽的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為引力波，向四周輻射，于去年9月掃過太陽系，為人類首次提供了直接的引力波

江丹引力波被直接探測到的消息已經(jīng)公布多月，但是引力波的傳播熱度并未減弱。在中國，它不僅僅是一個科技熱詞，也是社交網(wǎng)絡(luò)熱詞，你可能并不知道什么是引力波，但你卻不得不關(guān)注它。關(guān)注引力波，彰顯科學(xué)氣質(zhì)北京時間2016年2月11日晚，提供科技主題內(nèi)容的果殼網(wǎng)在它的微博賬號主頁上直播了美國LIGO （激光干涉引力波天文臺）科學(xué)組織關(guān)于首次直接探測到引力波的發(fā)布會。LIGO研究者公布了其在2015年9月發(fā)現(xiàn)的引力波信號，它源自兩個巨大黑洞的繞轉(zhuǎn)、融合與合并，經(jīng)過10億

美國“激光干涉引力波觀測站”（LIGO）對外宣布人類第一次直接探測到引力波的存在。從這一刻起，關(guān)于引力波的研究終于不再是紙上談兵了。引力波的發(fā)現(xiàn)，開啟了人類一場波瀾壯闊的新旅程。終 極 驗(yàn) 證100多年前，愛因斯坦發(fā)表廣義相對論，并且預(yù)言有引力波的存在。愛因斯坦認(rèn)為大質(zhì)量天體會引起周圍時空產(chǎn)生彎曲，當(dāng)一個大質(zhì)量物體改變運(yùn)動狀態(tài)時，會在周圍的時空中產(chǎn)生“漣漪”，即引力波。1974年，美國物理學(xué)家泰勒（Joseph Taylor）和赫爾斯（Russell Hu

些圖書中提及了引力波？1.《抽屜里的青春》：作家吳巖的中短篇科幻小說集，其中《引力的深淵》非常前瞻性地將主題瞄準(zhǔn)了引力波。2.《星際穿越》：這本書并非同名電影的原著小說，而是由電影的科學(xué)顧問、天體物理學(xué)家基普·索恩執(zhí)筆完成的科普讀物，旨在向讀者提供電影的相關(guān)背景知識，其中有一大段講述了引力波。3.《宇宙之海的漣漪：引力波探測》：由澳大利亞作家大衛(wèi)·布萊爾與杰夫·麥克納瑪拉合著。除了內(nèi)容上的深入淺出，該書還用輕松的筆觸講述了引力波探索的各種逸聞趣事。4.《愛

美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）的科學(xué)家在華盛頓宣布，人類首次直接探測到了引力波。這是人類第一次能夠“聽”到宇宙的“聲音”。這個聲音源自13億光年前一個雙黑洞的合并。合并所產(chǎn)生的引力波信號，經(jīng)過13億光年的漫長旅行，于2015年9月14日抵達(dá)地球，被LIGO的兩個探測器以7毫秒的時間差先后捕捉到。引力波是一種時空漣漪，如同把石頭丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋一樣。黑洞、中子星等天體在碰撞過程中就有可能產(chǎn)生引力波。1915年，愛因斯坦發(fā)表廣義相對論，并在隨后幾年

學(xué)家宣布探測到引力波，第一次切實(shí)證明了愛因斯坦于100年前提出的廣義相對論，引起了國際媒體廣泛關(guān)注。（雙黑洞系統(tǒng)想象圖 來源LIGO網(wǎng)站）愛因斯坦廣義相對論中有一個重要預(yù)言，如果大質(zhì)量天體發(fā)生碰撞、超新星爆發(fā)等極端宇宙事件會產(chǎn)生強(qiáng)大的引力波。這是一種時空漣漪，就像波一樣傳遞開來，科學(xué)家一直在尋找引力波，但都沒有發(fā)現(xiàn)。因?yàn)?span id="j5i0abt0b" class="hl">引力波到達(dá)地球的時候已經(jīng)十分微弱，比原子核的千分之一還小。因此，雖然科學(xué)家們從很早以前就試圖證明引力波的存在，但無一不因?yàn)樘綔y儀器的精確度

?五個問題解說引力波美國“激光干涉儀引力波觀測臺”（LIGO）執(zhí)行主任戴維·賴茨在華盛頓舉行的記者會上宣布，科學(xué)家首次探測到被科學(xué)界期待已久的、由愛因斯坦提出的引力波的存在。什么是引力波？引力波是在空間-時間組織中發(fā)生的微小波動。設(shè)想一下，宇宙如同一張蹦床。如果我們向宇宙中丟入一根羽毛，什么也不會發(fā)生。但是如果我們丟入一個籃球，這個組織就會在重量之下發(fā)生彎曲變形，而且籃球越大，變形的幅度也就越大。用愛因斯坦的廣義相對論說，由于物質(zhì)的存在，空間和時間會發(fā)生彎

有了引力波，我們離外星人更近了嗎？公元2016年2月11日，一個地球人劃時代的時刻來了。美國激光干涉引力波天文臺（英文簡稱LIGO）探測到了13億光年前兩個恒星級黑洞合并所產(chǎn)生的引力波。引力波是時空結(jié)構(gòu)的一種擾動，是對愛因期坦廣義相對論對直接的驗(yàn)證。對我們地球人來說，引力波的發(fā)現(xiàn)就像聾啞人突然恢復(fù)了聽力。它為我們打開了一個全新的看待世界的方式，可以預(yù)見的是，一大波令人稱奇的發(fā)現(xiàn)正在靠近。為了讓大家更好地了解引力波，湖南師范大學(xué)博士后房熊俊回答了《十幾歲》讀

宣布成功探測到引力波，證實(shí)了愛因斯坦引力理論的最后一項(xiàng)預(yù)言，震動世界。中國也正在積極布局引力波探測和研究，中國科學(xué)院16日公布了空間引力波研究與探測的“空間太極計(jì)劃”。按照這一計(jì)劃，中國將在2030年前后發(fā)射三顆衛(wèi)星組成的引力波探測星組，用激光干涉方法進(jìn)行中低頻波段引力波的直接探測。endprint

?科學(xué)家發(fā)現(xiàn)引力波美國科學(xué)家宣布，他們探測到引力波的存在。引力波是愛因斯坦廣義相對論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”。美國加州理工學(xué)院、麻省理工學(xué)院以及“激光干涉引力波天文臺（LIGO）”的研究人員當(dāng)天在華盛頓舉行記者會，宣布他們利用LIGO探測器于2015年9月14日探測到來自于兩個黑洞合并的引力波信號。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，這兩個黑洞合并前的質(zhì)量分別相當(dāng)于36個與29個太陽質(zhì)量，合并后的總質(zhì)量是62個太陽質(zhì)量，其中相當(dāng)于3個太陽質(zhì)量的能量在合并過程中以引力波的

國外媒體報道，引力波被認(rèn)為來自宇宙中大質(zhì)量天體的碰撞、爆炸等，是宇宙中最恐怖的能量釋放，比如超新星爆發(fā)、黑洞碰撞等。但科學(xué)家對引力波仍然不十分了解，原因在于我們很難探測到引力波，引力波雖然來源宇宙級的天體碰撞，但傳遞到地球卻非常微弱。來自加州技術(shù)研究所和麻省理工學(xué)院的科學(xué)家正在利用激光干涉引力波觀測站對引力波進(jìn)行研究，試圖記錄下第一次引力波信號。5月19日之后，科學(xué)家計(jì)劃使用升級后的激光干涉引力波觀測站對引力波進(jìn)行探測。本項(xiàng)目由美國國家科學(xué)基金會資助，該基