1樓:科普中國
北京時間16日晚22時,包括我國在內的多國科學家宣布,人類第一次直接探測到來自雙中子星合併的引力波,並同時「看到」由這一壯觀宇宙事件發出的電磁訊號。
據科學家介紹,2023年8月17日,美國雷射干涉引力波天文台(ligo)發現乙個新的引力波訊號gw170817。這個訊號是乙個由雙中子星合併產生的引力波。全球約70個地面及空間望遠鏡從紅外、x光、紫外和射電波等多個波段開展後續觀測。
這其中,也包括中國架設在崑崙站的南極巡天望遠鏡ast3-2。
僅僅在ligo觀測到引力波訊號後的1.7秒,美國費公尺太空望遠鏡探測到名為grb170817a的伽馬射線暴。「費公尺幾乎在同一時間觀測到伽馬射線暴,讓我們更加興奮,也更有緊迫感。
」加州理工學院ligo資料分析小組負責人艾倫?溫斯坦教授回憶說。
ligo和費公尺在遇到強訊號時,會自動向天文界傳送警報。這是一場與時間的賽跑,世界範圍內的望遠鏡後續觀測隨即啟動。大約11個小時後,位於智利的斯沃普望遠鏡率先觀測到此次訊號的光學對應物——位於乙個叫ngc4993星系的雙中子星系統。
at3-2獨立收集到的資料,科研人員還計算出,此次兩顆緻密中子星合併的過程共拋射出超過3000倍地球質量的物質,這些物質攜帶有巨大能量,拋射速度達到0.3倍光速。
引力波也被稱為「時空的漣漪」。2023年,愛因斯坦基於廣義相對論預言,劇烈的天體活動會帶動周圍的時空一起波動,這就是引力波的由來。此後百年間,科學界一直在尋找引力波的存在。
此前,人類已經發現4例由雙黑洞合併產生的引力波。
人類首次直接發現引力波,是怎麼發現的?
2樓:
引力波是通過ligo探測器發現的:
引力波本質上是空間的形變在傳播。如果引力波傳到地球,我們會在乙個方向上被拉伸,在另乙個方向上被擠壓。ligo計畫就是要測量這種效應。
ligo有兩條長臂,相互垂直。每條臂長達4公里。ligo的長臂實際上是高度真空的長管。
在每條長臂的兩段懸掛著直徑34釐公尺的反射鏡,ligo探測器利用雷射干涉,不間斷的測量每對反射鏡之間的距離。
ligo探測器一共的建成了兩座,分別位於美國的華盛頓州和路易斯安那州,兩地相距3000公里。引力波以光速傳播,因此如果一束可探測的引力波掃過地球,兩座ligo探測器探測到訊號的時間將有10毫秒量級的時間差。精確測量這個時間差可以幫助研究者確定引力波發出的方向。
引力波的作用:
1、理論上:引力的研究非常困難。在我們日常接觸的大多數領域,廣義相對論效應並不明顯。
我們至今只能通過天體運動,光線彎折等有限的方法研究引力。而這些方法仍然只能探測較弱的引力場,遠遠觸及不到黑洞視界附近最為扭曲的空間。而引力波探測將開啟一扇新的窗子,幫助人們了解空間最扭曲部分的動態變化——這種動態過程被基普·索恩稱作幾何動力學過程——使人們以前所未有的精度理解廣義相對論(或者證偽它)。
2、宇宙中:如果沒有引力波,目前所有天體的排布會全亂套,宇宙可能也不復存在。
3、近期作用:多了一種探測宇宙、研究基本物理的方法。
4、遠期作用:對發現暗物質、暗能量可能會有幫助;也可能有助於人類理解、實踐時空穿梭(或證明不可行)。
如何理解引力波,怎樣具體探測
3樓:皮的嘛就不談
直接探測到引力波有多重要?包括中國科學家在內的多國家科學家認為,新發現不僅填補了廣義相對論實驗驗證中最後一塊缺失的拼圖,讓現代物理學的根基更加堅實,也意味著科學家抓住了揭開宇宙奧秘的「鑰匙」,有助於了解宇宙的起源和執行機制。
英國著名理論物理學家史蒂芬·霍金表示:「引力波提供了一種人們看待宇宙的全新方式。(人類)探測到引力波的這種能力,很有可能引發天文學革命。」
全球近千名科學家參與了搜尋引力波的專案,其中有來自中國清華大學的科研團隊,包括該校資訊科技研究院研究員、天體物理中心兼職研究員曹軍威,以及計算
機系副教授都志輝和王小鴿等。參與研究的幾位科學家對新華社記者說,他們著重採用先進計算技術提高引力波資料分析的速度和效率。如果說引力波發現有重大意
義,那麼探測和資料分析技術水平的提高意義也同樣重要。
美國亞利桑那州立大學物理學家勞倫斯·克勞斯告訴新華社記者,發現引力波開啟了觀測宇宙的乙個新視窗,就像望遠鏡的發明或太空無線電波的發現一樣。引力波天文學將成為21世紀的天文學。不僅如此,它可能還揭示了有關引力、黑洞及基本物理問題的性質的重要資訊。
南非夸祖魯-納塔爾大學的引力波研究專家馬寅哲說,天文學的發現幾百年以來主要靠電磁光譜的測量,射電、光學、紅外、x射線等天文觀測手段均是在收集
光,靠「看」觀測宇宙。引力波的發現則將從「聽」這一完全不同的角度進行天文觀測,引力波天文學這一學科的大門徹底被開啟。引力波將成為檢驗愛因斯坦相對
論、探測黑洞質量、測量宇宙距離等基本問題的新視窗。
此次主導發現引
力波的是「雷射干涉引力波天文台」專案(ligo)。參與該項目的美國賓夕法尼亞州立大學科學家查德·漢娜說,我們無法**引力波天文學將如何改變對宇宙
的基本認知,就像伽利略用他的小望遠鏡**不了哈勃太空望遠鏡展現給我們的宇宙那樣,「我們可以預期的是,100年後我們的後輩所知道的將與我們所知道的
有天壤之別」。
ligo原型機實驗室科學家埃里克·金特羅對新華社記者回憶自己得知引力波可能被探測到的經歷說,「我們被告知不得聲張,我甚至沒有告訴家人,其實直到今天,我們還沒有好好慶祝,我只是在當時偷偷攥了下拳頭,對自己說『yes』」。
另一名ligo專案共同創始人、加州理工學院教授基普·托爾內說:「有了這一發現,我們人類將會開始不可思議的新探索:探尋宇宙扭曲的一面——由扭曲時空生成的天體與現象。」
托爾內也是好萊塢科幻大片《星際穿越》的科學顧問。有人在記者會上問這一發現對時間旅行有什麼意義,他回答說:「這大大加深了我們對在極端扭曲情況下的時空行為的了解,但我不認為它使我們距時間旅行更近一步。
我倒是希望如此,但那是兩個不同的方向。」
100年前,愛因斯坦的廣義相對論預言了引力波的存在。但愛因斯坦也曾認為,由於引力波太過微弱,它無法被探測到。參與ligo專案的墨爾本大學研究人員孫翎告訴記者,這次「我們既證明了他的正確,另一方面他也說錯了,我們真的探測到了」。
4樓:酈鯨賽成濟
引力波:
引力波是愛因斯坦在廣義相對論中提出的,即物體加速運動時給宇宙時空帶來的擾動。通俗地說,可以把它想象成水面上物體運動時產生的水波。但是,只有非常大的天體才會發出較容易探測的引力波,如超新星爆發或兩個黑洞相撞時,而這種情況非常罕見。
在2023年2月11日,ligo科學合作組織和virgo合作團隊宣布他們已經利用高階ligo探測器,已經首次探測到了來自於雙黑洞合併的引力波訊號。
2023年6月16日凌晨,ligo合作組宣布:2023年12月26日03:38:53
(utc),位於美國漢福德區和路易斯安那州的利文斯頓的兩台引力波探測器同時探測到了乙個引力波訊號。
引力波怎麼探測?
5樓:科普中國
北京時間16日晚22時,包括我國在內的多國科學家宣布,人類第一次直接探測到來自雙中子星合併的引力波,並同時「看到」由這一壯觀宇宙事件發出的電磁訊號。
據科學家介紹,2023年8月17日,美國雷射干涉引力波天文台(ligo)發現乙個新的引力波訊號gw170817。這個訊號是乙個由雙中子星合併產生的引力波。全球約70個地面及空間望遠鏡從紅外、x光、紫外和射電波等多個波段開展後續觀測。
這其中,也包括中國架設在崑崙站的南極巡天望遠鏡ast3-2。
僅僅在ligo觀測到引力波訊號後的1.7秒,美國費公尺太空望遠鏡探測到名為grb170817a的伽馬射線暴。「費公尺幾乎在同一時間觀測到伽馬射線暴,讓我們更加興奮,也更有緊迫感。
」加州理工學院ligo資料分析小組負責人艾倫?溫斯坦教授回憶說。
ligo和費公尺在遇到強訊號時,會自動向天文界傳送警報。這是一場與時間的賽跑,世界範圍內的望遠鏡後續觀測隨即啟動。大約11個小時後,位於智利的斯沃普望遠鏡率先觀測到此次訊號的光學對應物——位於乙個叫ngc4993星系的雙中子星系統。
at3-2獨立收集到的資料,科研人員還計算出,此次兩顆緻密中子星合併的過程共拋射出超過3000倍地球質量的物質,這些物質攜帶有巨大能量,拋射速度達到0.3倍光速。
引力波也被稱為「時空的漣漪」。2023年,愛因斯坦基於廣義相對論預言,劇烈的天體活動會帶動周圍的時空一起波動,這就是引力波的由來。此後百年間,科學界一直在尋找引力波的存在。
此前,人類已經發現4例由雙黑洞合併產生的引力波。
史上精度最高:引力波是如何探測的
6樓:love就是不明白
引力波的探測
2023年2月11日,ligo科學合作組織和virgo合作團隊宣布他們已經利用高階ligo探測器,已經首次探測到了來自於雙黑洞合併的引力波訊號。
2023年6月16日凌晨,ligo合作組宣布:2023年12月26日03:38:
53 (utc),位於美國漢福德區和路易斯安那州的利文斯頓的兩台引力波探測器同時探測到了乙個引力波訊號;這是繼 ligo 2023年9月14日探測到首個引力波訊號之後,人類探測到的第二個引力波訊號。
中國在考慮發射引力波探測衛星嗎?
7樓:宇去哪
全球多國科學家10月16日同步舉行新聞發布會,宣布第一次同時「聽到」和「看到」來自雙中子星合併的一次引力波事件。主導這一項目的美國「雷射干涉引力波天文台」(ligo)執行主任戴維·賴茨說,這意味著全新的天文學時代開始了,並期待中國發揮「激動人心」的作用。
「這是天文學史上乙個真正重大的發現,」賴茨在美國首都華盛頓舉行的新聞發布會後接受新華社記者專訪時說。
賴茨說,多種觀測方式結合使用,將向人們展現引力波事件更為完整的圖景,所以這是一種全新的天文學。這可以讓人們獲得許多新資訊,比如中子星合併會產生金銀等重金屬並釋放伽馬射線暴等,這些都是幾十年來人們一直在探索的問題,現在終於有了答案。
此前探測到引力波的方式被科學家比喻為「聽」,而這次使用的光學望遠鏡等方式則重在「看」。人類已先後4次「聽到」雙黑洞合併產生的引力波,科學家也一直期待著「看到」這種宇宙的時空漣漪。賴茨坦言,沒想到這一天這麼快到來。
「哇!真的就是哇!」賴茨回憶他看到這個訊號的第一反應。
他解釋說,這一訊號有很多特殊之處,比如它的源頭很近,距離地球只有1.3億光年,而此前的黑洞引力波源頭是這個距離的至少10倍;伽馬射線暴的方向也並不對準地球。
「從統計學角度來說,你並不總是能看到伽馬射線暴,這意味著你並不總是能看到光(沒有光就無法排除黑洞可能性),所以這是乙個了不起的事件,」賴茨說,「所以我的反應是哇,不敢相信。」
採訪過程中,賴茨從口袋裡掏出一塊十九世紀初的金錶,這塊表是他的外曾祖父送給他的祖母的,他的祖母又在他小時候送給了他。
當談到中國,賴茨說,他知道中國有一些引力波探測器建設方面的**。建設引力波探測器會面臨一系列挑戰,包括有足夠大且合適的地方建,有相關人才儲備,還需要很多錢,不過對中國來說,這些可能都不是問題。
「我認為中國只要想參與進來,就能真正發揮作用,」他說,「我知道中國已經在考慮發射引力波探測衛星,所以那真是非常、非常激動人心。」
當談起引力波天文學的未來時,賴茨說,儘管愛因斯坦的廣義相對論一次又一次被證明是對的,但它不可能是最終的理論,因為它與量子力學不相相容,所以將來如果能在黑洞合併等事件中看到引力的量子特性,那將讓任何已有的發現相形失色,不過誰也不能保證就一定會有這樣的發現。
引力波的發現如此重要,3名美國科學家因此獲得今年諾貝爾物理學獎。那麼引力波天文學會帶來更多諾獎嗎?賴茨聞言哈哈一笑:「這取決於諾獎委員會。」
如何理解引力波,怎樣具體探測,引力波怎麼探測?
直接探測到引力波有多重要?包括中國科學家在內的多國家科學家認為,新發現不僅填補了廣義相對論實驗驗證中最後一塊缺失的拼圖,讓現代物理學的根基更加堅實,也意味著科學家抓住了揭開宇宙奧秘的 鑰匙 有助於了解宇宙的起源和執行機制。英國著名理論物理學家史蒂芬 霍金表示 引力波提供了一種人們看待宇宙的全新方式。...
發現引力波人類危險了嗎引力波對人類的作用
無論人們是不是發現,是不是探測到,引力波都是客觀存在的。所以人類發現了引力波不會引起新的危險,相反,會有意識地利用引力波更好地為人類服務。引力波的發現意味著什麼 引力波的發現對人類有何意義 回答 這次探測到 引力波,意味深長,反映出了很多問題,必須引起科學界深思!第一,說明了引力波,在大宇宙中的客觀...
引力波有什麼危害
雖然還沒有臨床資料表明,引力波會對人類造成怎樣的危害。但憑藉多年的養生和健康防護經驗,有教授認為,引力波危害不容小看,原因如下 第一,引力波是輻射的一種。如同電荷被加速時會發出電磁輻射,同樣有質量的物體被加速時就會發出引力輻射 而引力波則攜帶著大質量物體的引力輻射,在廣闊的宇宙中傳播。你可能不知道什...