理论上已证实借助引力波可以实现星际航行、时空穿越或者星际通信_风轻云淡pbh_新浪博客
理论上已证实借助引力波可以实现星际航行、时空穿越或者星际通信
&&（文/风轻云淡pbh）
日&17时50分45秒，美国华盛顿州和路易斯安那州的引力波探测器（LIGO）均分别接收到两个黑洞合并的引力波信号&，也就是找到了“时空涟漪&”——&时空会像波浪一样传递开来。
引力波，简单来说，就是时空自身的波动。相比较我们熟知的无线电波（电磁波），它仅仅是在时空之中传播的，时空是它的媒介。人们常说“星辰大海”，如果将时空视作海洋，那么天体就如同海洋生物一般。可以想象，如果大海中的某个生物摇了摇尾巴、或是晃了晃头，海水由此所产生的波动就会向外传播。与此类似，宇宙中某个天体的剧烈活动，会对所在的时空产生扰动，时空自身的波动也会向远处传播，如果足够强，就能够为地球上的人类所感知。
爱因斯坦预言成真了，这项发现将是对爱因斯坦广义相对论的又一次证明，爱因斯坦在100年前便预言了引力波的存在。1915年，爱因斯坦发表了场方程，建立了广义相对论。&在之后的这一百年里，被誉为“人类认知自然最伟大的成就”&的广义相对论一直在成长中，我们知道了时空的弯曲以及一些由时空弯曲可能产生的奇异事物，比如黑洞、引力波、奇点、虫洞甚至时间机器。然而，人们对它们是否存在提出过强烈的怀疑。&广义相对论告诉我们：在非球对称的物质分布情况下，物质运动，或物质体系的质量分布发生变化时，会产生引力波。在宇宙中，有时就会出现如致密星体碰撞并合这样极其剧烈的天体物理过程。过程中的大质量天体剧烈运动扰动着周围的时空，扭曲时空的波动也在这个过程中以光速向外传播出去。因此引力波的本质就是时空曲率的波动，也可以文学比喻称之为时空的“涟漪”。
引力波的发现是科学史上的里程碑，可谓地球人来到引力波时代！意味着人类从此有了第六感，就像有了超能力，用一双天眼饱览神秘宇宙中无尽的奥妙。就如同一个天生的聋哑人，一直在听别人说，但他听不到，就怀疑声音的存在，突然有一天听力恢复了，听到了理论上存在的“声音”——“引力波”。引力波给我们打开了一扇全新的窗口。
一是将引力波选作为未来科技发达的人类的通讯手段。引力波并不是声音，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。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，回声在宇宙久久荡漾。&人类此前的天文学发现如果都好似“眼睛”的话，而引力波的发现，意味着人类长了“耳朵”，将极大拓展科学家们对宇宙的“听觉”，宇宙的很多奥秘便可收听到，它开启了人类探索宇宙的一扇大门。
二是引力波是我们了解我们宇宙形成的最好工具。引力波以光速传播，它与物质的相互作用非常非常的弱，所以引力波可以给我们提供我们宇宙几乎无阻挡的图景，而这个几乎是无法利用我们熟知的电磁波来达到的。利用引力波，我们可以看到宇宙的最早期，宇宙大爆炸之后开始的宇宙形成过程。引力波从目前物理学家的认识来看，是唯一一种可以在不同维度传播的波。不同宇宙之间的碰撞，会产生引力波。在不远的将来，我们也可以依靠引力波来判断多重宇宙的存在与否。一旦我们发现了宇宙大爆炸时期的引力波，就可以揭开宇宙的各种谜团，甚至了解宇宙的开端和运行机制。
三是在理论上已证实借助引力波可以实现星际航行、时空穿越或者星际通信。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理论上的可能。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，那是地球人的子孙后代要做的事！
但是，探测到引力波后，应将其写入地球人物理课本，学生们应该知道这件事，睁大眼睛探索天空。也许这离日常生活还很遥远，但我们需要好奇。对于科学家来说，需要把眼睛睁得更大，下一步，应去证明更多引力波的存在，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，帮助地球人了解宇宙中更多新领域和新现象，引力波将让地球人看到更多未曾想象的世界。
风轻云淡pbh
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荣誉徽章：都市快报-未来人类必须离开地球 但遇到外星人的概率不大
本月27日-30日，首届杭州（国际）未来生活节将闪亮登场，让你嗨翻天。未来到底什么样？我们采访了三位来杭州参加中国“搞笑诺贝尔”——菠萝科学节的科学界大咖。
研究美30年的“诗人”张双南
记者 梁应杰
张双南有很多身份，最为人熟知的是天体物理学家，31岁时他就在《自然》杂志发表论文引发学界轰动，20年前就和同事提出测量“黑洞”自转的方法，一直被广泛使用，现任中国科学院粒子天体物理重点实验室主任。
他的另一个身份是美学家，在业余时间用科学方法研究美，坚持了30多年。在他眼里，牛顿经典力学和广义相对论简直“美哭了”。他还是一位诗人。在一首与量子力学相关的小诗《你是我的纠缠态》中，他写道：“温柔的黑暗请带走我的一切哀愁”。他还是一位和蔼可亲的科学布道者，与近4万粉丝保持亲密的互动。
记者：以前上物理和化学课的时候，老师说科学是美的，你看科学和美学有什么共性？
张双南：我的美学就是研究人的审美规律的学科，所以对我来讲，美学是科学的一部分，和心理学、认知科学等关于人的科学没有本质区别。用我的美学理论就可以很容易理解科学之美，可以更好地欣赏科学之美。
记者：听说你在找公司合作，一起研发能够审美的机器人，对于这台机器人你有什么期望和设想？
张双南：我并没有真的找公司合作一起研发能够审美的机器人。我的美学研究提供了创造会审美的人工智能的理论和基本方法，但是做这件事需要一个比较大规模的团队，需要艺术、信息科学、人工智能、认知科学等各方面的专家合作，其中的深度学习部分需要进行很多研发和测试，所以目前我还只是在思考这件事，没有变成行动。
我期待造出会替我们每个人审美的人工智能，当然并不是只造“一”台这样的机器人，而是为每个需要的人都造一个。这个机器人经过学习和训练，具有它主人的审美观，可以替代它的主人做一些重复性的审美以及美学设计（比如个性化的艺术设计、建筑设计、广告等）。它将具有巨大的应用前景，有可能颠覆我们的生活和工作方式。
记者：你曾说过人工智能是未来的一个方向，那么人工智能对人类探索宇宙会有什么影响？
张双南：人工智能已经在天体物理研究上发挥作用了，比如神经网方法在天体物理以及很多其他科学研究当中就很有用。未来的天体物理研究的一个突出问题就是，如何在海量的天文数据中提取有用的信息甚至发现新的天体和现象，很显然人工智能能够发挥很大的作用，完成人所不可能做的很多事情。
记者：未来人类能像科幻片《星际穿越》那样完成星际穿越或者星际旅行吗？
张双南：在百年到千年的时间尺度上，对人类的威胁来自于人类自己。在万年到百万年的时间尺度上，各种自然灾害包括行星的撞击是人类的主要威胁。因此，人类即使在地球上不自取灭亡，最终也必须离开地球寻找新的家园。当然新的星球也同样存在上面的问题，而且也有可能会发生完全无法预料的自然灾难，所以人类也许需要在宇宙中找到几个星球分散移居，才能确保能够长时间延续下去。至于像科幻片里那样完成星际穿越或者星际旅行，根据目前的科学和技术还看不到希望，只能停留在科幻里面。但谁知道呢？科学和技术的发展是无法预料的，也许将来真的可以实现！
记者：如果离开地球移民其他星球，会遇到地外文明吗？你相信有外星人吗？
张双南：由于在可以预见的未来，人类即使离开地球移民其他星球，所去的地方也不会离开地球很远，所以在那里遇到外星人的机会和在地球上没有太多的区别。但我认为外星人肯定存在，不过我们和他们见面是不可能的，甚至和他们通信交流的可能性也非常渺茫，因为离我们最近的高级文明的距离至少有上千光年远。星际通信难吗？_百度知道
星际通信难吗？
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我有更好的答案
你还在地球上呢难不成你已经发现外星人要跟他谈话？这问题你问了也是白问
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太阳可以放大信号，100年前爱因斯坦早已预言，星际通信不
未来，如果人类想把探测器送往太阳系附近的恒星系统并保持联系，首先将需要解决一个重大问题——星际通信。在浩瀚的宇宙中，即使是最集中的信号也会慢慢地扩散到巨大的空间之中。
未来，如果人类想把探测器送往太阳系附近的恒星系统并保持联系，首先将需要解决一个重大问题——星际通信。在浩瀚的宇宙中，即使是最集中的信号也会慢慢地扩散到巨大的空间之中。科学家估算，如果从距离太阳最近的恒星（比邻星，约4.24光年）向地球发送功率一瓦的信号，需要一座口径超过50公里的射电望远镜才能接收到。在40年前，旅行者一号携带一台22.4瓦的发射器离开了地球。目前，旅行者一号已经飞到太阳系的边缘，即将进入星际空间（或者已经进入），它距离地球138个天文单位或者0.002光年。旅行者一号从如此遥远的距离传送回的信号会大幅度衰减，当信号到达地球时仅有十亿亿分之一瓦，需要一座口径70米的望远镜才能收集到足够强的信号。即便如此，探测器也只能以每秒160比特的速度缓慢地传回数据。如果想要获得从比邻星传送过来的高品质数据、图像，甚至是视频，则需要一座小型国家大小的望远镜。这是非常不现实的，天文学家只能另辟蹊径。在100年前，爱因斯坦的广义相对论预言，物体会弯曲周围的时空，质量越大，扭曲作用就越强。这一预言早已被证实，天文学家利用星系强大的引力作为透镜，来放大遥远距离的星光，甚至还用来计算恒星的质量。当然，太阳也会弯曲从其旁边经过的光线。因此，我们可以利用太阳的引力来放大星际探测器传回的信号，这样无需在地面上安装超大型的望远镜，或者大幅提升探测器的功率。这种技术与《三体》描绘的不同，后者是直接把太阳本身作为信号放大器。不过，此前有分析推测，太阳的日冕可能会带来很多噪音。但天体物理学家Michael Hippke的最新研究表明，这样的计划仍然是可行的。引力透镜效应通过计算发现，利用太阳引力透镜的1米望远镜可以达到与传统9至45公里望远镜相同的数据接收速率。如果利用39米的地面望远镜，星际探测器的发射功率需要达到百万瓦特，这是非常不现实的。此外，使用太阳作为引力透镜的卫星不需要任何的技术进步。两年前，飞掠冥王星的新地平线号探测器收集到了6.25 G的数据，而将这些数据传回地球需要一年半的时间，传输速度极其缓慢。如果未来发射星际探测器去往遥远的太空，我们当然希望能够尽早地接收完数据，早点领略到太阳系外的世界，而不是等上一生的时间。
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