科學家探測到引力波 印證愛因斯坦百年前預言

美國科研人員11日宣布，他們利用激光干涉引力波天文臺(LIGO)于去年9月首次探測到引力波。這一發(fā)現(xiàn)印證了物理學大師愛因斯坦100年前的預言。

早在1915年，愛因斯坦在廣義相對論的基礎上提出了引力波的存在，并預言強引力場事件可產(chǎn)生引力波，比如黑洞合并、脈沖星自轉(zhuǎn)以及超新星爆發(fā)等。

現(xiàn)代物理學認為，引力波是一種與電磁波不同的輻射，無法通過電磁輻射直接觀測。引力波與宇宙中物質(zhì)的相互作用是非常微弱的，因此可以傳播至很遠的宇宙空間。

為“捕獲”引力波，美國國家自然科學基金會于上世紀90年代在路易斯安娜州利文斯頓和華盛頓州漢福德各建造了一個激光干涉引力波天文臺(LIGO)。每個天文臺都有兩個長達4公里的測量臂，呈L型排列。來自加州理工學院、麻省理工學院等90多所高校的1000多名科學家參與LIGO的日常探測和研究。

美國東部時間2015年9月14日5時51分，位于利文斯頓的探測器首先傳出撞擊聲，7毫秒后，漢福德的探測器也傳出撞擊聲。這意味著有引力波傳到了地球，并被兩個天文臺探測到。

LIGO官網(wǎng)11日在一份新聞稿中表示，此次探測到的引力波是由兩個黑洞合并引發(fā)的。這兩個黑洞的直徑都在150公里左右，它們不斷靠近，旋轉(zhuǎn)，并最終合并成一個黑洞。兩個黑洞一個達到太陽質(zhì)量的29倍，一個為太陽質(zhì)量的36倍。據(jù)推測，兩個黑洞的合并發(fā)生在13億年前，合并過程中產(chǎn)生的引力波經(jīng)漫長的傳播最終抵達地球。

據(jù)推測，兩個黑洞以1/2倍光速的速度相撞后合并。二者在合并的過程中釋放出約3個太陽質(zhì)量的能量，這些能量以引力波的形式輻射出去。

LIGO的創(chuàng)始者之一、麻省理工學院物理學教授雷納·維斯說，“引力波的發(fā)現(xiàn)漂亮地印證了愛因斯坦在100年前的預言。如果我們有機會告訴他這件事，我真想看看他臉上的表情。”

在哥倫比亞大學物理學教授紹博爾齊·馬爾卡看來，人類此前的天文學發(fā)現(xiàn)都好似“眼睛”，而引力波的發(fā)現(xiàn)意味著人類長了“耳朵”。他表示，引力波攜帶大量信息，它的發(fā)現(xiàn)可幫助科研人員更好地了解黑洞。

學界普遍認為，引力波的發(fā)現(xiàn)是物理學和天文學的一項重大突破。它開啟了人類探索宇宙的一扇大門，甚至可能揭開宇宙誕生早期的奧秘。