爱因斯坦的涟漪:引力波的指南

日期:2017-06-19 07:04:04 作者:鲜于褪琪 阅读:

(图片来源:科罗拉多州立大学档案馆/埃弗雷特收藏/ REX)雅各布阿隆嘿爱因斯坦,冲浪了!来自南极洲BICEP2望远镜的研究人员今天宣布,这一标志性物理学家首次预测的引力波,时空中的涟漪最清晰团队发现的特殊涟漪是由通货膨胀引起的,这是大爆炸之后的一段时期,让我们比以往任何时候都更深入地了解我们宇宙的历史这应该有助于我们将导致我们宇宙诞生的确切事件序列拼凑在一起,以及其他宇宙秘密的集合但究竟什么是时空中的涟漪呢长期预测但从未直接看到,引力波是宇宙结构中的涟漪阿尔伯特爱因斯坦将宇宙的形状与单一的织物进行了比较,这种织物是从空间和时间中凿出来的根据他的广义相对论,重力是这个时空曲率的结果:引力波是它的涟漪涟漪是通过加速物体产生的,正如加速电荷发射电磁波一样碰撞黑洞和恒星会产生现代引力波但是宇宙学家们也相信大爆炸本身产生的原始波仍然在时空中回荡 BICEP2的研究人员发现,这些涟漪可以追溯到宇宙诞生后的几分之一秒 (引力波不应该与重力波相混淆,重力波是流体研究中用于指由于重力而传播的表面上的波的术语)尽管由于时空中的大规模扰动而产生,即使是最大的引力波也是如此小 BICEP2通过寻找宇宙微波背景中的模式来检测它们,这是宇宙中第一盏光的残余引力波在通过时挤压时空,在研究人员可以检测到的第一道光线中留下一个小但有意义的指纹,但仅在经过多年的数据分析之后 BICEP2已经看到了原始引力波的第一个证据 - 但现在已经瞥见了现代波浪的迹象 1974年,天文学家拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒发现了一个二进制脉冲星,一对发射无线电波脉冲的两颗死星 Hulse和Taylor意识到两个脉冲星正在失去能量,并以一种与爱因斯坦广义相对论方程完全一致的方式缓慢地相互螺旋:缺失的能量被认为是作为引力波发射的这一发现使该对在1993年获得了诺贝尔物理学奖不完全如此与BICEP2和Hulse和Taylor所观察到的间接影响相比,物理学家仍然希望能够冲浪过去的引力波,这相当于第一次直接探测到这些实体与光波一样,引力波有多种不同的频率,具体取决于它们的生成方式(见下图)像LIGO这样的实验,分布在美国华盛顿州和路易斯安那州的两个地点,以及意大利Cascina的VIRGO,寻找由现代黑洞合并或爆炸恒星引起的高频波这些应该会引起可以测量的地球上的轻微干扰 - 尽管没有一个探测器报告过这样的事件与此同时,太空探测器可以探测到低频波 - 明年欧洲航天局计划发射LISA探路者,这是一项测试任务,将在2034年导致三个航天器用于寻找黑洞发射的引力波想知道更多阅读我们的广义相对论即时专家更多关于这些主题: