引力波：开拓人类认知的新世界

关察嘉 · 发表于 2016-2-13 20:16

2016年02月13日 08:43:44 来源：新京报

引力波的存在提供了一种新的思维视角，我们人类有限的感知所形成和显示出来的可能是被歪曲的世界，大量的复杂的和多元的世界还不被人类所认知。

2月11日，美国加州理工学院、麻省理工学院、激光干涉引力波观测站（LIGO）科学联盟、美国国家科学基金会向全世界宣布：我们真的探测到引力波！

1915年，爱因斯坦发表广义相对论论文，论证了引力的本质是时空几何在物质影响下的弯曲。1916年，爱因斯坦在广义相对论的框架内又发表论文论证，引力的作用以波动的形式传播，这就是引力波。

100年来，谁也无法证实爱因斯坦这个假说的存在。现在，科学家终于用LIGO探测器探测到距离地球约13亿光年的两个大约30个太阳质量的黑洞碰撞所发出的引力波。

引力波显然对于普通人极为艰涩难懂。不过，最为通俗的解释便是，引力波就像一个池塘中投下一枚石子所引起的涟漪，只不过，引力波是时空的涟漪。稍为专业的说法是，与电荷运动时会产生电磁波相似，物质在运动、膨胀、收缩的过程中，也会在时空产生涟漪并沿时空传播到另一处，这便是引力波。

这一发现打开了人们感知、了解、观察、认知和解释大千世界的更为广袤的新空间。如果说，过去人类认识世界只是靠眼耳鼻舌身这些不同的感知窗口，然后靠大脑来合成这些不同感官所感知到的事物的全貌，那么，引力波的被检测到就为人们认知世界打开了一扇或几扇大门，让人类能用其他的感知途径来更为全面和深刻地观察世界。

所以，这也提供了一种新的思维视角，我们人类有限的感知所形成和显示出来的可能是被歪曲的世界，大量的复杂的和多元的世界还不被人类所认知。

这个原理也非常类似人和其他动物由于感知世界的器官和工作原理的不同，而对世界的认知差异。例如，人有三种视锥细胞，能看到七彩色调，但犰狳和树懒则只有视杆细胞而无视锥细胞，它们看到的世界只是黑白世界。

以此来看，人类过去看不到或检测不到引力波的存在如同犰狳和树懒只有视杆细胞而无视锥细胞一样。幸运的是，人能制造工具和仪器来弥补感官的缺陷，在LIGO探测器的帮助下，就如同让犰狳和树懒获得了视锥细胞一样，让人看到了世界是七彩的，甚至是更多彩的，也就会改变认知。

但是，通过引力波来观察世界是不是就更能还原一个本真的世界呢？至少现在还不能，因为人类还缺乏解读的能力。引力波向人类展现的世界不是直接的，也不会像相机一样呈现一个物体的几何形状和色彩。（张田勘）

旅行的人 · 发表于 2016-2-15 17:13

{:4_114:}

关察嘉 · 发表于 2016-2-15 19:14

旅行的人发表于 2016-2-15 17:13

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小草春心 · 发表于 2016-2-26 18:16

中国呢？

nbblg · 发表于 2016-2-26 23:22

探索未知世界

nblzm · 发表于 2016-2-27 09:52

科学的又一发现

关察嘉 · 发表于 2016-2-27 10:13

nblzm 发表于 2016-2-27 09:52
科学的又一发现

期待你也有新发现

sjywsgw · 发表于 2016-2-27 18:54

温馨南部县

旅行的人 · 发表于 2016-2-27 21:53

LIGO探测到双黑洞碰撞产生的引力波,打开了一扇观察宇宙的新窗口（示意图）。图片来源：LIGO新闻发布会直播截图. QQ图片20160227214655.jpg

基于观测到的信号，LIGO的科学家们估算出两个并合黑洞的质量大约分别是太阳质量的29和36倍，并合发生于13亿年前。根据爱因斯坦的广义相对论，这一对黑洞在相互绕转过程中通过引力波辐射而损失能量，这一过程持续数十亿年，两者逐渐靠近，过程的最后几分钟快速演化。大约三倍于太阳质量的物质在短短1秒之内被转化成引力波，以超强爆发的形式辐射出去。相应的转化能量根据爱因斯坦的质能公式E=MC2可以很容易地估算出来，爆发的能力极其猛烈巨大。而两个黑洞以几乎一半光速的超高速度碰撞在一起，并形成了一个质量更大的黑洞。辐射的引力波经过漫长13亿年的旅行，首先到达Livingston探测器，7毫秒之后到达Hanford探测器。LIGO观测到的引力波信号就是这样来的。