
昨天早晨(2月11日),当科学家宣布首次直接发现引力波 - 时空的涟漪时,他的存在于1916年首次提出,世界各地的人们欢呼雀跃。
海浪来自两个黑洞,越来越近,直到它们终于相撞。最近升级的大型干涉仪重力波动台(Ligo)于2015年9月14日捕获了信号。并非每个科学发现都得到了这种接收,那么所有的炒作到底是什么,而Ligo的下一步是什么发现这些难以捉摸的波浪?
首先,发现两个碰撞的黑洞本身令人兴奋 - 没人知道黑洞是否真的合并在一起以创建更大的黑洞,但是现在有身体上的证据。最终有直接证据证明了100年前首次使用40年前提出的工具的现象的直接证据。 [Ligo检测到的重力波:完全覆盖这是给出的
但是,这种检测真正具有纪念意义的是,它使人类有能力看到宇宙科学家说,以一种全新的方式。将直接检测引力波的能力(通过太空中大量物体的加速或减速产生的引力波)与聋哑人突然获得了听到声音的能力。现在可以使用一个全新的信息领域。
“就像伽利略Ligo Team成员Vassiliki(Vicky)Kalogera是伊利诺伊州西北大学物理与天文学教授Vassiliki(Vicky)Kalogera,他告诉Space.com。
“到目前为止,我们已经对引力波加利福尼亚理工学院(CALTECH)的LIGO执行董事David Reitze在华盛顿特区举行的宣布仪式上说:“现在将会发生的事情是我们会听到更多的声音,毫无疑问,我们会听到我们期望听到的事情……但我们也将听到我们从未期望的事情。”
有了这种新的宇宙感官视图,这里是科学家希望发现的一些东西。
宇宙上的新窗户
Ligo对来自暴力宇宙事件的引力波特别敏感,例如两个巨大的物体碰撞或恒星爆炸。天文台有可能在基于光的望远镜这样做之前定位这些物体或事件,在某些情况下,引力波观测可能是查找和研究此类事件的唯一方法。
例如,在昨天的公告中,科学家报告说Ligo已经确定了两个黑洞互相旋转,并在最后的充满活力的碰撞中合并在一起。顾名思义,黑洞不会辐射光,这意味着它们对收集和研究电磁辐射的望远镜看不见。一些黑洞可在基于光的望远镜上可见,因为材料在附近辐射中,但是科学家还没有看到将黑洞与周围的散热材料合并的例子。
此外,Ligo发现的黑洞分别是太阳质量的29倍和36倍。但是Reitze说,随着Ligo的敏感性不断提高,该仪器可能对100、200甚至500倍远离地球的太阳质量的黑洞敏感。他说:“一旦我们到达那里,可能会有一个非常好的发现空间。”
科学家已经知道,在不同波长的光中研究天空可以揭示有关宇宙的新数据。许多世纪以来,天文学家只能使用光学光。但是相对较新的研究人员构建了仪器,使他们可以使用X射线,无线电波,紫外线和伽马射线研究宇宙。每次,科学家都会对宇宙有新的看法。
Ligo团队成员说,以同样的方式,引力波有可能向科学家展示宇宙物体的全新特征。 [引力波的研究可能会揭示许多奥秘(视频)这是给出的
“如果我们有幸拥有一个超新星Ligo联合创始人Rainer Weiss说:“在我们自己的银河系中,或者也许在附近的银河系中,我们将能够看一下超新星内部发生的一切动态。”这些事情内部发生了什么。”
科学家希望通过引力波研究的其他异国情调的对象是中子星这是令人难以置信的浓密,燃烧的恒星尸体:一茶匙的中子星材料将在地球上重约10亿吨。利戈科学家说,科学家不确定在这种极端条件下会发生什么常规物质,但是引力波可以提供极为有用的线索,因为这些波浪应携带有关中子恒星内部的信息,直到地球。
当检测器似乎发现引力波时,Ligo还设置了一个系统,以提醒基于光的望远镜。 Ligo将研究的一些天文事件,例如碰撞中子星,可能会在从伽马射线到无线电波的所有波长中产生光。 Reitze说,有了Ligo的警报系统,科学家可能会在各种光波长中观察到一些天文事件或物体,再加上引力波,这将为这些事件提供“非常完整的图片”。
他说:“当发生这种情况时,我认为这将是该领域的下一件大事。”
相对论
爱因斯坦(Einstein)的一般相对性理论首先预测了引力波,该理论于1916年发表。这种著名的理论已经代表了各种物理测试,但是科学家在现实世界中无法研究一些方面,因为它们需要非常极端的情况。极端的扭曲时空就是一个例子。
“直到现在,我们只看到时空非常平静,好像我们只在非常平静的日子里看到了海洋的表面,这是相当玻璃的,” Ligo的另一位创始成员兼扭曲时空专家Caltech的Kip Thorne在昨天的仪式上说。 “我们从未见过海洋在暴风雨中涌入,波浪发生了危险。这一切在9月14日发生了变化。产生这些引力波的碰撞的黑洞在时空的结构上造成了猛烈的风暴。” [宇宙的历史与结构(信息图)这是给出的
索恩继续说:“这种观察测试非常精美,非常强烈。” “爱因斯坦取得了成功。”
但是研究一般相对论通过引力波还远远没有结束。关于重力的性质仍然存在问题,被认为具有重力的粒子(就像光子是携带电磁力的粒子一样)。科学家对黑洞的内部运作有许多疑问,引力波可能有助于照明(可以这么说)。科学家说,但是,随着Ligo及其相关工具收集更多有关更多事件的数据,所有这些都将缓慢地揭示。
未来的遗产
Reitze表示,在接下来的三年中,这项合作的重点是提高Ligo对其全部潜力的敏感性。这将使天文台由两个大探测器组成,一个在路易斯安那州,另一个在华盛顿州对引力波更敏感。但是科学家不知道Ligo会看到多少事件,因为他们不知道其中有很多事件发生在宇宙中。
Ligo甚至在该乐器最近升级后开始首次官方观察活动之前就发现了二进制黑洞合并,但这很可能是一个幸运的休息时间。获得引力天文学火车滚动,Ligo只需要更多数据。
当被要求评论Ligo对科学界以外的世界的影响,以及重力波科科学如何影响人们的日常生活时,Reitze简单地说:“谁知道?”
“什么时候爱因斯坦他说。
Reitze说,Ligo是“有史以来最敏感的工具”,在建造观测站时所取得的进步可能会以人们无法预测的方式使用的技术。
索恩说,他认为Ligo的贡献略有不同。
“当我们回顾文艺复兴时代时,我们问自己,'那个时代的人类给我们今天对我们很重要的人是什么?”我认为我们都会同意这是一流的艺术,伟大的建筑,出色的音乐。”他说。
“同样,当我们的后代回顾这个时代时,他们问自己,'伟大的事情出现在我们身上?' …我相信,将对宇宙的基本定律有所了解,并了解这些法律在宇宙中所做的事情,以及对宇宙的探索。” “ Ligo是其中的重要组成部分。其余的天文学是其中的重要组成部分。我认为,给我们后代的文化礼物确实比任何一种技术衍生品都要大得多,而不是任何形式的技术发展。我认为我们应该为我们对下降者的文化而感到自豪。”
关注卡拉·科菲尔德(Calla Cofield)@Callacofield。跟着我们@spacedotcom,,,,Facebook和Google+。原始文章space.com。