论文部分内容阅读
北京时间2015年9月14日17点50分45秒,激光干涉引力波天文台(LIGO)分别位于美国路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德的两个探测器,观测到了一次置信度高达5.1倍标准差的引力波事件:GW150914。根据LIGO的数据,该引力波事件发生于距离地球十几亿光年之外的一个遥远星系中。两个分别为36个和29个太阳质量的黑洞,并合为62个太阳质量的黑洞,双黑洞并合最后时刻所辐射的引力波的峰值强度比整个可观测宇宙的电磁辐射强度还要高十倍以上。
北京时间2016年2月11日23点40分左右,LIGO负责人、加州理工学院教授戴维·雷茨宣布:LIGO探测到了引力波。这项非凡的发现标志着天文学已经进入新的时代,人类从此打开了一扇观测宇宙的全新窗口。
多维解读
引力波引领我们走向星辰大海
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。但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。引力波的意义,不仅仅在于验证了广义相对论,更在于它对天文探测具有的重要作用。我们也因此知道数十倍太阳质量的黑洞是可以存在的。
在刘慈欣的科幻小说《朝闻道》中,外星文明“排险者”,正是通过引力波掌握了宇宙终极理论。我们生在这个时代,得以见证物理学历史的重大进程,这是我们的幸运。科学历史上跨越一个世纪的长跑,到此为止抵达了一个终点,却又远远不是结束。因为一个新的时代,已然悄悄开启,地球人或许可以成为现实中的“排险者”。我们的先人曾说:“朝闻道,夕死可矣。”的确,在宇宙这一维度下,人类短暂的一生显得那么微不足道。但值得庆幸的是,人类的文明却可以超越时空,变得永恒。我们用知识去认识这个宇宙,去探索我们生存的广袤世界,并且在这条道路上,小心翼翼又锲而不舍地前进着,每向前迈出小小的一步,都是智慧文明最伟大的结晶。
引力波开拓人类认知的新世界
引力波显然对于普通人而言极为艰涩难懂。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。较为专业的说法是,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新大门,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,大量复杂而多元的世界还不被人类所认知。这个原理也非常类似于人和其他动物由于感知世界的器官和工作原理的不同,而对世界产生的认知差异。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就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。
北京时间2016年2月11日23点40分左右,LIGO负责人、加州理工学院教授戴维·雷茨宣布:LIGO探测到了引力波。这项非凡的发现标志着天文学已经进入新的时代,人类从此打开了一扇观测宇宙的全新窗口。
![](http://img1.qikan.com/qkimages/ktgz/ktgz201607/ktgz20160757-1-l.jpg)
多维解读
引力波引领我们走向星辰大海
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。但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。引力波的意义,不仅仅在于验证了广义相对论,更在于它对天文探测具有的重要作用。我们也因此知道数十倍太阳质量的黑洞是可以存在的。
在刘慈欣的科幻小说《朝闻道》中,外星文明“排险者”,正是通过引力波掌握了宇宙终极理论。我们生在这个时代,得以见证物理学历史的重大进程,这是我们的幸运。科学历史上跨越一个世纪的长跑,到此为止抵达了一个终点,却又远远不是结束。因为一个新的时代,已然悄悄开启,地球人或许可以成为现实中的“排险者”。我们的先人曾说:“朝闻道,夕死可矣。”的确,在宇宙这一维度下,人类短暂的一生显得那么微不足道。但值得庆幸的是,人类的文明却可以超越时空,变得永恒。我们用知识去认识这个宇宙,去探索我们生存的广袤世界,并且在这条道路上,小心翼翼又锲而不舍地前进着,每向前迈出小小的一步,都是智慧文明最伟大的结晶。
引力波开拓人类认知的新世界
引力波显然对于普通人而言极为艰涩难懂。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。较为专业的说法是,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新大门,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,大量复杂而多元的世界还不被人类所认知。这个原理也非常类似于人和其他动物由于感知世界的器官和工作原理的不同,而对世界产生的认知差异。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就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。