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茍利軍│引力波:帶人類傾聽星辰大海之聲(2)

摘要:北京時(shí)間2016年2月11日23:40左右,加州理工學(xué)院教授David Reitze宣布,人類首次發(fā)現(xiàn)了引力波。發(fā)布會(huì)上究竟揭開了哪些謎團(tuán)?與之前的傳言有何不同嗎?中國科學(xué)院國家天文臺(tái)黑洞來客團(tuán)隊(duì)主要成員茍利軍研究員,全面解讀了這場激動(dòng)人心的發(fā)布會(huì),并對(duì)這項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)做了較深入的分析。

如果以人類的探知方式做類比,傳統(tǒng)天文的觀測方式(利用望遠(yuǎn)鏡觀測)就好比人的眼睛,我們看到的是一幅圖像,但是引力波就如同給我們提供了一個(gè)探測宇宙的耳朵。除了我們現(xiàn)有的眼睛之外,我們又多了一雙耳朵,我們就會(huì)看到更為豐富多彩的宇宙。在此之前,引力波從來沒有被探測過,所以它給我們打開了一扇認(rèn)識(shí)宇宙的全新窗口,這是一個(gè)非常值得紀(jì)念的時(shí)刻。另外,這次發(fā)現(xiàn)也非常類似于電影歷史的發(fā)展,在最剛開始的時(shí)候,電影是沒有聲音的,但是后來電影被加入了聲音。從無聲電影到有聲電影,這種差別是巨大的。如果再讓我們回去無聲電影,肯定不能忍受。

盡管現(xiàn)在引力波發(fā)現(xiàn)的意義非常重大,但是我們現(xiàn)在還處于剛剛開始的時(shí)候,也就是初端,所以它所帶來的巨大變化,我們現(xiàn)在還不能感受到。如果若干年之后,再回頭來看我們現(xiàn)在所處的時(shí)代,就會(huì)感受到引力波給我們帶來的效應(yīng)。

另外,引力波不僅僅有聲音上的差別,它在探測宇宙天體的方面,能夠探索到一些電磁波方式(圖像)探測不到的天體,比如這次所探測到的黑洞,就是在電磁波波段看不到的。

接下來我讓大家感受一下兩個(gè)黑洞合并時(shí)所產(chǎn)生的引力波,聽起來到底是什么聲音,大家仔細(xì)聽接下來的這段小音頻。在結(jié)尾的時(shí)候有一個(gè)音頻突然升高的那一刻,時(shí)間非常短,它就是代表了兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的黑洞在最后合并時(shí)所發(fā)出的聲音。兩個(gè)黑洞合并時(shí)所產(chǎn)生的頻率,剛好在我們?nèi)硕軌蚵牭降念l率范圍之內(nèi)??v軸的頻率最高點(diǎn)是在200多赫茲,人的耳朵的靈敏范圍最低可以到50赫茲,200多赫茲正好處于人類耳朵的聽力范圍之內(nèi)。所以將引力波的效應(yīng)類比于人類的耳朵。

引力波:人類探索宇宙的第五次飛躍

縱觀人類探索宇宙的方式,我們可以將引力波稱之為人類探索宇宙的第五次飛躍。伽利略第一次將光學(xué)望遠(yuǎn)鏡指向了天空,發(fā)現(xiàn)了月球上的環(huán)形山以及木星的衛(wèi)星。之前人類看宇宙、夜空的方式都是肉眼,將望遠(yuǎn)鏡指向天空以后,人類的觀測能力不斷得到提升,我們才探索到宇宙中非常多的神奇面貌。所以,伽利略將望遠(yuǎn)鏡指向天空,這是人類探索宇宙的第一次飛躍。當(dāng)時(shí)他的望遠(yuǎn)鏡口徑只有2.6厘米,放大倍數(shù)是14倍,這非常類似于我們?nèi)粘I町?dāng)中小孩子玩的玩具望遠(yuǎn)鏡,在我們現(xiàn)在看來非常簡單,但是正是這個(gè)非常簡單的東西,最終導(dǎo)致了我們探索宇宙的進(jìn)步。

責(zé)任編輯:葉其英校對(duì):李天翼最后修改:
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