第三百九十章3月春風苦惱-《我真的不想當學霸》
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物理學界,有一個很有趣的現(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證。
引力波,同樣是如此。
自從1916年愛因斯坦基于廣義相對論語言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不變性的結(jié)果,因為它引入了相互作用的傳播速度優(yōu)先的概念。相比之下,引力波不能存在于牛頓的經(jīng)典力學引力理論當中,因為牛頓的經(jīng)典理論假設物質(zhì)的相互作用傳播是速度無限的。
在愛因斯坦的廣義相對論中,引力被認為是時空彎曲的一種效應。這種彎曲是因為質(zhì)量的存在而導致。通常而言,在一個給定的體積內(nèi),包含的質(zhì)量越大,那么在這個體積邊界處所導致的時空曲率越大。當一個有質(zhì)量的物體在時空當中運動的時候,曲率變化反應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)生負值的加速度,它們運動軌跡所形成的曲率變大,并且釋放能量的現(xiàn)象。根據(jù)開普勒定律推導出:物體運動的速度和它運動軌跡所形成的曲率成反比。
當一個引力波通過一個觀測者的時候,因為應變效應,觀測者就會發(fā)現(xiàn)時空被扭曲。當引力波通過的時候,物體之間的距離就會發(fā)生有節(jié)奏的增加和減少,這個頻率等于這個引力波的頻率。這種效應的強度與產(chǎn)生引力波源之間距離成反比。繞轉(zhuǎn)的雙中子星系統(tǒng)被預測,在當它們合并的時候,是一個非常強的引力波源,由于它們彼此靠近繞轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的巨大加速度。由于通常距離這些源非常遠,所以在地球上觀測時的效應非常小,形變效應小于-21。
在理論物理學家研究中,引力波應該能夠穿透那些電磁波不能穿透的地方,所以猜測引力波能夠提供給地球上的觀測者有關(guān)遙遠宇宙中有關(guān)黑洞和其他奇異天體的信息。
可以說,引力波自從提出到現(xiàn)在已經(jīng)100年了,這100年時間物理學家不斷的研究引力波,然后又建造引力波探測器,去探測引力波,要去證實引力波是存在的。
如果引力波最終被觀測,被證實是確實存在的,那么這一發(fā)現(xiàn)就會填補了廣義相對論實驗驗證的最后一塊缺失的拼圖。其次,這一發(fā)現(xiàn)打開了觀測宇宙的一扇新窗戶。第三,引力波一旦被探測到,那么將有助于真正理解宇宙大爆炸原初時刻的物理工程。最后,便是引力波被探測到意味著對宇宙微波背景輻射的策略江湖進入下一個重要里程碑。
引力波天文學是繼電磁波、中微子之后的一扇全新的窗戶,也是天文觀測的最后一塊空白。引力波的特點使它可以提供其他手段無法獲得的信息。引力波是機械運動產(chǎn)生的波,它反映的是質(zhì)量分布的變化,由于萬有引力是所有相互作用最弱的,這一方面導致引力波極端難以產(chǎn)生和觀測,另一方面也賦予了它最強的穿透力,甚至強過中微子。
引力波被觀測到證實存在,好處自然多多。而引力波觀測不到,那么廣義相對論,從理論上分析再怎么好,再怎么推崇,再實驗驗證中也是始終存在著問題,沒有足夠的說服力。
而如果引力波被觀測證實不存在,那對于物理學界的打擊簡直是毀滅性的。
最簡單的,就是愛因斯坦的廣義相對論,將會面臨著推倒的危險!相對論的百年研究成果,幾乎都會化作烏有。
當然,這件事件很快被另外一件大事給取代了,畢竟科學研究始終距離人們有些遠,這件大事便是豐田宣布將在全球召回287萬輛車,原因是因為產(chǎn)生碰撞事故時,這些汽車的安全帶可能會被座椅墊金屬框架破壞。
這毫無疑問給豐田造成了很大影響,結(jié)果在股市上,吉利集團、比亞迪集團等國產(chǎn)車企的股價,卻是迎來了一次大漲。
2月29日,2月份的最后一天,九龍大學也迎來了新學期的開學,來自全國各地五湖四海的學生,結(jié)束了自己的寒假,返回到校園,也讓冷清了一個多月的校園,再次恢復了熱鬧的氣氛。
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