引力波到底是什么?爱因斯坦的预言被证实,宇宙中确实存在引力波

综述

科学推动着人类文明的进步,如果没有科学的话,或许我们还停留在火种时代,和外面那些靠捕猎为生的野兽没有多大区别。

其实如果我们足够了解人类世界的科学史就会发现:科学的发展虽起源于千年之前,但如果真的到了技术爆炸的年代,不过短短两百年而已,也就是说我们用200年超越了先人千万年的历史,这就是科学魅力之所在。

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在近代诸多出色的科学家中,爱因斯坦无疑是天花板类型的存在,他的科学眼光即便是到现在也没有几人能够超越,那被时代限制的思维只能以预言的方式将知识传递给后人,这其中就包括引力波

引力波到底是什么?当年爱因斯坦提出引力波的概念时,那些已经在学术界非常著名的科学家也是一头雾水,但现在他的预言已经被证实,宇宙中确实存在引力波。

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引力波真的存在吗?

牛顿经典力学为我们构造的世界体系中,引力波是绝对不可能存在的,因为经典引力理论告诉我们:时间和空间具有绝对性,在宇宙这一平面中,时间是匀速流淌的、空间是匀速绵延的。

宇宙虽然在持续扩散中,但保持的一般规律不会改变,这也是为何人类能够平稳生活在地球的主要原因。

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但爱因斯坦不这么想,在爱因斯坦的世界中,宇宙并非是平坦无际的平面,在恒星之间的能量传递过程中,宇宙的时空发生扭曲,进而被压缩成曲面。

爱因斯坦在撰写的广义相对论曾这样描写引力波:“引力波以光速扩散,充满整个宇宙,引力被认为是时空弯曲的一种效应,有质量的物体会使其周围时空发生扭曲,物体的质量越大时空扭曲的就越厉害……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”。

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可能这番理论让我们常人很难理解,举个最简单的例子:如果我们朝一片平静的湖面投掷石子,那这石子会快速沉底,并在湖面上产生阵阵涟漪。

现在我们可以把湖面认作为宇宙、石子认作为星球,那些涟漪就是引力波!

可以说,只要是存在于宇宙中的两个有质量的物体发生加速运动,其运动过程中一定会产生引力波。

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虽然这种说法有可供支持的理论,但在爱因斯坦生活的年代,科学技术的发展是有瓶颈的。

天体物理学家们无法去探测引力波的存在,或许是巨大的星球运动距离我们太过于遥远,人类无法感知;距离我们近的物体在加速运动时产生的引力又非常小,即便它在人类身边发生,人类也很难感知的到。

久而久之,物理学界都开始怀疑引力波是否真实存在,或许即便是爱因斯坦这样的物体大神也有错误的一天。

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引力波最终被证实

后来的结果告诉我们,爱因斯坦并没有错,错的是那个时代的科学,不具备任何的检测手段。

在十三亿年前,在宇宙中曾有两个黑洞在漫长的旅途生涯中发生碰撞,两个黑洞都是质量极大的存在,其中一个的质量相当于36个太阳,另一个相当于29个太阳。

最初这种碰撞合并是悄无声息地,但随着两个黑洞的距离越来越近,二者的加速度也会越来越快,它们互相围绕对方旋转将近数百万年,最终合并成了一个超级黑洞。

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值得一提的是,超级黑洞的质量并不是两个黑洞质量之和,其中有部分能量在运动过程中朝外散去,也就是以光的速度向宇宙传递出引力震动。

十三亿年后,也就是2015年9月14号,终于有检测机构察觉到了这股引力波动,它证实了百年前爱因斯坦预言的正确性。

只不过由于宇宙范围太大,即便是有中子星在相互发生剧烈运动,其释放的引力短时间内也很难到达地球。

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引力波被证实后,我们就能更好地去看待眼前的这个宏观宇宙,此前想必大家都有很多疑问,为何人能够在地球表面行走而不会在其自转时被甩出去?

那是因为万有引力的存在;为何星球能够在宇宙中漂浮而不是持续下沉?那是因为引力场的存在。

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正如爱因斯坦预言的那般,宇宙并非波澜不惊的悠长平面,它是有一定曲率的弯曲,越是质量大的恒星,其制造的曲率空间也就越大,可以说引力压垮了宇宙的平面,让其变得波澜起伏,将星球托起来不让其下沉。

此前人类在观察天体运动时,总是习惯性地将目光注视在天体本身,而忽略了其周围空间在天体运动时又会发现了怎样的变化。现在科学家们对于引力的监测正好弥补了这方面的空白,引力能够开拓人类的视野,并进一步揭示宇宙的真实图景。

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结语

科学是神秘但又有趣的话题,人类文明的进步需要科学的持续探索,也需要科学家的不懈努力。

我们习惯将科学家们称之为天才,那是因为在他们的眼中世界或者说宇宙又有着另一番图景,他们的眼中能看到宇宙的终极规律,并通过数学将其验证。

正如牛顿提出了万有引力,爱因斯坦提出了相对论一般,这是人类文明最宝贵的财富,他们那卓越的学识已经横跨了几个世纪,需要后来的我们去验证,去解答,去探索一切。

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页面更新:2024-03-07

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