第(1/3)頁(yè) 物理學(xué)界，有一個(gè)很有趣的現(xiàn)象。 理論物理研究成果，往往是幾十年、一百年后甚至是兩百年后才得到驗(yàn)證。 引力波，同樣是如此。 自從1916年愛因斯坦基于廣義相對(duì)論語(yǔ)言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對(duì)論洛倫茲不變性的結(jié)果，因?yàn)樗肓讼嗷プ饔玫膫鞑ニ俣葍?yōu)先的概念。相比之下，引力波不能存在于牛頓的經(jīng)典力學(xué)引力理論當(dāng)中，因?yàn)榕ｎD的經(jīng)典理論假設(shè)物質(zhì)的相互作用傳播是速度無(wú)限的。 在愛因斯坦的廣義相對(duì)論中，引力被認(rèn)為是時(shí)空彎曲的一種效應(yīng)。這種彎曲是因?yàn)橘|(zhì)量的存在而導(dǎo)致。通常而言，在一個(gè)給定的體積內(nèi)，包含的質(zhì)量越大，那么在這個(gè)體積邊界處所導(dǎo)致的時(shí)空曲率越大。當(dāng)一個(gè)有質(zhì)量的物體在時(shí)空當(dāng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，曲率變化反應(yīng)了這些物體的位置變化。在某些特定環(huán)境之下，加速物體能夠?qū)@個(gè)曲率產(chǎn)生變化，并且能夠以波的形式向外以光速傳播。 這種傳播現(xiàn)象被稱之為引力波，也可以理解為:一個(gè)大質(zhì)量天體產(chǎn)生的引力，影響一定范圍內(nèi)比它質(zhì)量小的天體，使它們產(chǎn)生負(fù)值的加速度，它們運(yùn)動(dòng)軌跡所形成的曲率變大，并且釋放能量的現(xiàn)象。根據(jù)開普勒定律推導(dǎo)出:物體運(yùn)動(dòng)的速度和它運(yùn)動(dòng)軌跡所形成的曲率成反比。 當(dāng)一個(gè)引力波通過(guò)一個(gè)觀測(cè)者的時(shí)候，因?yàn)閼?yīng)變效應(yīng)，觀測(cè)者就會(huì)發(fā)現(xiàn)時(shí)空被扭曲。當(dāng)引力波通過(guò)的時(shí)候，物體之間的距離就會(huì)發(fā)生有節(jié)奏的增加和減少，這個(gè)頻率等于這個(gè)引力波的頻率。這種效應(yīng)的強(qiáng)度與產(chǎn)生引力波源之間距離成反比。繞轉(zhuǎn)的雙中子星系統(tǒng)被預(yù)測(cè)，在當(dāng)它們合并的時(shí)候，是一個(gè)非常強(qiáng)的引力波源，由于它們彼此靠近繞轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的巨大加速度。由于通常距離這些源非常遠(yuǎn)，所以在地球上觀測(cè)時(shí)的效應(yīng)非常小，形變效應(yīng)小于-21。 在理論物理學(xué)家研究中，引力波應(yīng)該能夠穿透那些電磁波不能穿透的地方，所以猜測(cè)引力波能夠提供給地球上的觀測(cè)者有關(guān)遙遠(yuǎn)宇宙中有關(guān)黑洞和其他奇異天體的信息。 可以說(shuō)，引力波自從提出到現(xiàn)在已經(jīng)100年了，這100年時(shí)間物理學(xué)家不斷的研究引力波，然后又建造引力波探測(cè)器，去探測(cè)引力波，要去證實(shí)引力波是存在的。 如果引力波最終被觀測(cè)，被證實(shí)是確實(shí)存在的，那么這一發(fā)現(xiàn)就會(huì)填補(bǔ)了廣義相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的最后一塊缺失的拼圖。其次，這一發(fā)現(xiàn)打開了觀測(cè)宇宙的一扇新窗戶。第三，引力波一旦被探測(cè)到，那么將有助于真正理解宇宙大爆炸原初時(shí)刻的物理工程。最后，便是引力波被探測(cè)到意味著對(duì)宇宙微波背景輻射的策略江湖進(jìn)入下一個(gè)重要里程碑。 引力波天文學(xué)是繼電磁波、中微子之后的一扇全新的窗戶，也是天文觀測(cè)的最后一塊空白。引力波的特點(diǎn)使它可以提供其他手段無(wú)法獲得的信息。引力波是機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的波，它反映的是質(zhì)量分布的變化，由于萬(wàn)有引力是所有相互作用最弱的，這一方面導(dǎo)致引力波極端難以產(chǎn)生和觀測(cè)，另一方面也賦予了它最強(qiáng)的穿透力，甚至強(qiáng)過(guò)中微子。 引力波被觀測(cè)到證實(shí)存在，好處自然多多。而引力波觀測(cè)不到，那么廣義相對(duì)論，從理論上分析再怎么好，再怎么推崇，再實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中也是始終存在著問題，沒有足夠的說(shuō)服力。 而如果引力波被觀測(cè)證實(shí)不存在，那對(duì)于物理學(xué)界的打擊簡(jiǎn)直是毀滅性的。 最簡(jiǎn)單的，就是愛因斯坦的廣義相對(duì)論，將會(huì)面臨著推倒的危險(xiǎn)！相對(duì)論的百年研究成果，幾乎都會(huì)化作烏有。 當(dāng)然，這件事件很快被另外一件大事給取代了，畢竟科學(xué)研究始終距離人們有些遠(yuǎn)，這件大事便是豐田宣布將在全球召回287萬(wàn)輛車，原因是因?yàn)楫a(chǎn)生碰撞事故時(shí)，這些汽車的安全帶可能會(huì)被座椅墊金屬框架破壞。 這毫無(wú)疑問給豐田造成了很大影響，結(jié)果在股市上，吉利集團(tuán)、比亞迪集團(tuán)等國(guó)產(chǎn)車企的股價(jià)，卻是迎來(lái)了一次大漲。 2月29日，2月份的最后一天，九龍大學(xué)也迎來(lái)了新學(xué)期的開學(xué)，來(lái)自全國(guó)各地五湖四海的學(xué)生，結(jié)束了自己的寒假，返回到校園，也讓冷清了一個(gè)多月的校園，再次恢復(fù)了熱鬧的氣氛。 第(1/3)頁(yè)