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第三方登录：人类探测到引力波　时空旅行会成真吗
引力波经过13亿年旅行去年抵达地球
印证爱因斯坦百年前预言
科学家探测到的是由黑洞合并产生的一个时间极短的引力波信号，持续不到1秒。据估计两个黑洞引力波
是一种时空涟漪，如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。
1915年，爱因斯坦发表广义相对论，并在随后几年的一些论文中预言引力波会产生于强引力场的天体事件。合并前的质量
分别相当于36个和29个太阳质量合并后的总质量
是62个太阳质量
其中3个太阳质量的能量以引力波的形式在不到1秒的时间内释放，释放的峰值能量比整个可见宇宙释放的能量还要高出约50倍
&&美国科学家11日宣布第一次直接探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”，它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。而这一天，距爱因斯坦预测引力波存在已有百年。&&美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）执行主任、加州理工学院教授戴维·赖茨把寻找引力波比作科学上的登月项目。“我们做到了，我们登上了这个‘月球’，”他兴奋地重复道。&&依照科学家的说法，人类探测到引力波，如同一个失聪的人突然获得听觉，从此获得感知世界的新能力。&&倾听宇宙的“声音”&&在一片嘈杂的背景噪音中，一声“噗”的清脆声响，如水滴落水，持续时间短暂得不到1秒，这正是由引力波转化成的宇宙之声。当天在华盛顿召开的记者会上，美国“激光干涉引力波天文台”（LIGO）科学家现场播放了来自宇宙的“声音”。&&这个声音源自于13亿年前一个双黑洞系统的合并。正如LIGO项目组发言人、路易斯安那州立大学物理学家加布里埃拉·冈萨雷斯所言，那时“多细胞生物才开始在地球上扩散”。合并所产生的引力波信号，经过13亿年的漫长旅行，于日抵达地球，被LIGO的两个探测器以7毫秒的时间差先后捕捉到。&&&百年来，科学家们对引力波的探测未曾停歇，但举步维艰。直至上世纪70年代，曾有美国科学家在观测双星系统的过程中，发现引力波存在的间接证据，并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。&&&引力波是如何捕捉到的？&&引力波是非常弱的一种信号，弱到连爱因斯坦本人都曾怀疑能否建造足够灵敏的探测器，探测引力波很长一段时间内被视为“不可能完成的任务”。&&20世纪90年代起，大型激光干涉仪引力波探测器开始在全球范围内兴建，真正拉开了引力波探测黄金时代的序幕。&&美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造了两个激光干涉引力波探测器（LIGO）。LIGO拥有巨大的L形测量臂，每边各有4千米长，两端设有反射镜面。发出的一束激光沿着L形互相垂直的两边前进并被来回反射。一般情况下，激光由于干涉而互相抵消，探测器接收不到光信号，但一旦引力波经过，便会改变激光通过的距离，从而被观测到。&&探测引力波需要探测器具有极高的灵敏度，还需区分开来引力波信号和环境或仪器噪声。10多个国家超过1000名科学家参与了这个搜寻引力波的项目。&&&日北京时间17点50分45秒，位于利文斯顿与汉福德的两台探测器同时观测到了后来被命名为GW150914的引力波信号。科学家们通过进一步的数据分析还证实了这是两个黑洞合并的事件。&&引力波有多重要？&&多国家科学家认为，新发现让现代物理学的根基更加坚实，也意味着科学家抓住了揭开宇宙奥秘的“钥匙”，有助于了解宇宙的起源和运行机制。&&南非夸祖鲁-纳塔尔大学的引力波研究专家马寅哲说，天文学的发现几百年以来主要靠电磁光谱的测量，射电、光学、红外、X射线等天文观测手段均是在收集光，靠“看”观测宇宙。引力波的发现则将从“听”这一完全不同的角度进行天文观测，引力波天文学这一学科的大门彻底被打开。引力波将成为检验爱因斯坦相对论、探测黑洞质量、测量宇宙距离等基本问题的新窗口。&&&&“我们愿意把它称为一种声音，但引力波并不是声音，”加州理工学院物理系教授魏因施泰解释说，声音以音速在空气中传播，而引力波则是以光速传播，可以在真空中传播。两者都是一种震动，但引力波是一种全新的震动方式。LIGO天文台将探测器连接到扩音器，从而“听到”引力波的声音。&&引力波也是一种机械振动，如同用非常大的能量，在宇宙中敲响了一面蒙皮紧绷的鼓。&&&如果把时空想象成一根弹簧，时空中的质量变化会导致弹簧的伸缩。但是由于引力常数太过微小，所以时空这根弹簧非常之硬，以至于其改变量极难察觉。即使施加巨大的能量也仅仅能够改变分毫。这使得引力波极少与物质相互作用，阻隔得再厚的墙壁在引力波面前都如同透明一般，也让探测极为困难。&&&探测到引力波的意义不仅仅是验证广义相对论，更对天文探测起着无比重要的作用。&&事实上，引力波不光具备视觉所不能及的信息，其与人的听觉还有另一种异曲同工之妙：正如堵住一只耳朵，人就无法分辨声音的来源，只靠一个引力波探测器，也无法确定致密双星并合的信号。因此，以地球为脑袋，引力波探测器为耳朵，科学家们架设起了一座倾听宇宙的招风巨耳。&&&当引力波向你袭来会怎样？&&&LIGO科学合作组织的研究成员、加州理工学院物理学教授陈雁北说，引力波携带的能量很大，但实际对物质产生的作用却十分微弱，这也是探测它很困难的原因。如果把引力波在地面附近的能量流单位时间和面积算一算，就会发现它不能挪动电荷，所以作用很微弱。&&如果某人站在引力波波源附近，而引力波向此人正面袭来，从理论上说人会变得矮胖，再抻长，再变矮胖……如此反复，但实际上在地面是很难探测到引力波的。&&&引力波能让科幻成真吗？&&&能否借助引力波实现星际航行、时空穿越或者星际通信呢？&&陈雁北教授说，引力波非常微弱，因此很难发射可以被接收和探测的引力波。从理论上讲，有可能向一个正在合并的双黑洞发射一个叠加的引力波，可望产生一种引力波放大效果，但实际上不太可能实现。此外，由于引力波本身造成的时空弯曲是很小的，所以借助引力波“穿越时空、回到过往”并不现实。&&加州理工学院物理系教授魏因施泰说，引力波离应用阶段还很远。现在谈“借助引力波时空旅行”之类的科幻设想还为时太早，利用引力波的宇宙通信也只是一种微弱的可能。&&魏因施泰认为，探测到引力波后，应将其写入物理课本，“孩子们应该知道这件事，睁大眼睛看天空。也许这离日常生活还很遥远，但我们需要好奇”。下一步，他认为应去证明更多引力波的存在，而非只是探测到引力波信号，这将帮助人们了解宇宙中大质量天体、中子星、黑洞的数量和演化，帮助人类了解宇宙中更多新领域和新现象。（本组稿件均据新华社）&
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第A02版：时事新闻
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精彩图片推荐科学家宣布探测到引力波 爱因斯坦预言成真
　　央广网北京2月12日消息 据中国之声《全球华语广播网》报道，北京时间昨天深夜一则重大消息的发布震惊了世界，美国科学家在华盛顿特区国家媒体中心宣布，人类首次直接探测到了引力波。
　　美国加州理工学院、麻省理工学院以及激光干涉引力波天文台的研究人员，当天宣布，他们利用激光干涉引力波天文台探测器，于号探测到来自于2个黑洞合并的引力波信号。
　　激光干涉引力波天文台执行总监赖茨在当天的新闻发布会上表示，引力波的发现开启了引力波天文学的时代。
　　他的原话是：400年前伽利略把望远镜指向星空，开启了现代天文观测的时代，今天我们所做的重要性和与之比肩，我认为我们开启了了解宇宙的一扇窗，一扇引力波天文学之窗。
　　引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的拼图，爱因斯坦在100年前就预言了引力波的存在，但也许爱因斯坦都不敢想象，今天，我们真的探测到了引力波！那么到底什么是引力波呢？
　　根据爱因斯坦的广义相对论，时空内的物质如何移动，而物质引导时空如何弯曲，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，时空就扭曲的越厉害，如果将时空看成一张大橡胶膜，然后往上面放一个球，那么球的质量就会把橡胶膜往下压，这时如果在旁边再放一个球，那么可以看到两个球分别造成时空弯曲，让它们逐渐的滚向了对方，并最终亲密接触。当物质分布发生改变时，时空也会相应变化，这一变化以光速传播开去，这就是引力波。引力波与宇宙中物质的相互作用是非常微弱，如果一串引力波迎面通过你，你会不断的发生拉伸和压缩，但即便是致密双星并合时产生的引力波，除非你就站在引力波波源附近，否则引力波只会把你的身高改变一丁点，大约是一个氢原子的100亿分之一，引力波可以被用做窥探宇宙深处的工具，更重要的是由于有几乎不衰减的特性，它能帮我们洞悉整个宇宙的起源。
　　当引力波在我们的手机上刷屏时，很多人都在寻找，引力波在哪里？它在我们的日常生活中起了什么作用？哪些现象与引力波有关？然而，航天科工二院研究员杨宇光告诉我们，引力波对我们生活的影响极其微弱，以至于我们根本感觉不到。
　　杨宇光介绍，这两个黑洞在碰撞的过程中，形成一个新的黑洞，它损失了相当于三个太阳的质量，这些质量都变成了能量，而这些能量在几十毫秒的时间中释放出去，它的功率比宇宙中其他的可见的物体，它当时的损失功率都要高，因此如此强大的能量的释放，它以引力波的形式传播，到达地球，采用特殊的仪器进行探测，我们也只能探测到尺度远远小于一个原子的这样一个空间的拉伸或者是压缩的变化，因此我们可以想象到它是多少的微弱，只有最尖端的仪器才能够探测到它的存在，因此正常生活是不受它的影响的。
　　由于引力波实际在地球上的影响很小，对于普通人来说可以忽略不计，但对于科学家来说那却是一个激动人心的变化，英国天文学物理学家霍金表示，这一重大发现是科学史上重要一课，杨宇光介绍引力波的存在被证实之后，不但证实了黑洞的存在，更为人类研究黑洞、研究宇宙起源提供了可行的方法。想象一下如果你一直失聪，突然有一天你的听力恢复了，你将可以用全新的方式来聆听探索宇宙，这就是为什么引力波探测对我们来说如此重要。
　　杨宇光介绍，这样的引力波用很灵敏的仪器探测到它微弱的存在，对将来宇宙的认识具有非常重要的意义。从伽利略时代开始，从光学望远镜的发明开始，人类有了对宇宙的精细结构进行探测的手段，后来发展的探测手段对宇宙的探测应当都是一些直接观测的方法，对宇宙中很多比如类似于黑洞，比如一些其他的很难观测的天体，以及宇宙形成的过程，都需要一些精测观测手段，而引力波它的这种探测也通过它的这个表象为我们提供新的观测手段，可以使我们对宇宙的认识有更深入的发展。
　　杨宇光表示，有了这一探测方法后，人类以后可以将探测仪器放入太空，在真空无干扰的环境下，探测更清晰的引力波，从而为研究黑洞和宇宙提供更多的研究数据。得知引力波的消息之后，科幻迷又开始萌生无限的遐想：借助引力波未来我们能实现星际航行和时空穿越吗？杨宇光表示，引力波被证实存在并不意味着能为人类提供穿越的手段。
　　杨宇光解释，根据我们目前能够掌握的物理学的基本知识，以及可以预见的人类未来可以掌握的技术，应当说穿越仍然是不可能的。实际上在物理学以及天文学中很多的假设，包括一些虫洞的这样的舆论到目前也没有证实。包括黑洞，它完全不辐射电磁波的，它只能通过一些间接的证据对黑洞本身的结构进行一些推测，引力波它的存在以及对它的一些现象的探测，可以为我们对黑洞的一些结构进行更为准确、更为深入的探测，通过这些间接的探测，就可以让我们对宇宙有更新的了解，这是引力波这一件事发现的最大的意义所在，而不是说能为我们提供一个时空上穿越的手段。
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