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从《泰坦尼克号》说清楚引力波究竟是什么

[2016-02-12 07:49:32] 来源:果壳网 编辑:老米 点击量:
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导读:引力波是啥?嗯...能吃吗?杰克和露丝之所以会互相吸引,除了因为爱,还因为质量。在爱因斯坦的描述中,有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲,物体的质量越大,时空就扭曲得越厉害。

引力波究竟是什么

  “同时那也将意味着我的预言又对了一个。

  ”想象一下在过去的所有时光,你对世界的理解都来源于道听途说,直到有一天,你能睁开双眼阅读关于宇宙的故事。对人类而言,获得探测引力波的能力,就相当于睁开了这样一双眼睛。好,想象完毕。我们睁开这双眼了吗?还没有。

  直接探测引力波太!难!了!

  爱因斯坦预言引力波存在已经是100年前的事了,但直到现在,科学家们搜集到的引力波存在的证据依然只是间接的。毕竟,直接探测引力波太难了——将刚刚用身高打的比方换成技术要求,这意味着引力波探测器要能够检测到约10^-21量级的长度变化。这,能办到吗?

  能倒是能。20世纪90年代,麻省理工学院的莱纳·魏斯(Rainer Weiss)想到了一个绝妙的点子:用激光的干涉来测量引力波。简单来说,一束激光在经过一个半透镜后朝向两个互相垂直的方向前进,各自撞上一面反射镜,反射回来重新汇聚。理论上,只要反射镜与半透镜的距离精确一致,汇聚后的激光能够由于干涉而相互抵消。而一旦引力波经过,激光走过的距离被改变,干涉现象也会因此发生变化,从而被观测到。

  这个点子后来受到了加州理工的著名引力学家基普·索恩(Kip S. Thorne)的关注(对,这老人家就是《星际穿越》的科学顾问兼制片人)。他发现在魏斯的方法上加些合理的改进,可能行得通。于是,加州理工和麻省理工开展合作,主导了两个激光干涉引力波观测台(LIGO)的建设。LIGO呈现巨大的L形,每一边都有4千米长。

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