Acme gran sabiduría humana y el universo de las ondas gravitacionales diciendo que la teoría de la r-pretty rhythm

"La grandeza y sabiduría humana: las ondas gravitacionales del universo a partir de la teoría de la relatividad: dice el Señor fuentes micro carta pública, la volatilidad es un fenómeno común en la naturaleza.Tiraron piedras al agua, capas de Ripple, todo el mundo ha visto es el agua.Con un redoble de tambores, la propagación de vibraciones de la membrana timpánica, en el aire es invisible pero de sonido audible.Con los medios de comunicación, tales como el agua y el aire, tiene un impacto de perturbaciones, tales como piedras y palos, la perturbación será en forma de ondas en los medios de comunicación.A la corriente de alta frecuencia de relleno en la antena, se irradia ondas electromagnéticas, puede ser otra antena y utilizado para la transmisión de mensajes.El descubrimiento de la humanidad, y el control de las ondas electromagnéticas, que hoy celular para la comunicación.Objeto quemado bajo el salto de electrónica, dentro de la crisis, pero también irradia ondas electromagnéticas.Somos (de otra manera) de fluctuación: vio la luz.Y así sucesivamente, ondas gravitacionales que es algo muy natural.Cualquier objeto con masa rápidamente cambiar la velocidad de rotación, por ejemplo, puede irradiar ondas gravitacionales.Pero estos dos tipos de fluctuaciones, y ondas de sonido de agua mencionado antes, la importancia de la filosofía de la física es muy diferente.En función de la Interacción electromagnética y la atracción mutua que Einstein, que la relatividad especial y general.La onda electromagnética y la teoría de la gravedad, todo es primero, y luego a través de pruebas experimentales.A finales del siglo XIX, la investigación sobre la electricidad y el magnetismo, se resumen en un conjunto de ecuaciones de Maxwell.Esta ecuación alquilar una ecuación de onda, velocidad de propagación de la onda puede ser calculado a partir de la ecuación de la velocidad de la luz en el grupo experimental, que es la medición.Entonces sabía que la luz es una onda electromagnética.Pero la ola de los medios de difusión de ondas de sonido es la materia visible o tangible.Las ondas electromagnéticas en el espacio libre en el aire pero puede un objeto de comunicación.¿Cuál es el medio de propagación de las ondas electromagnéticas en esto?Tenemos que introducir el concepto de campo electromagnético.En los libros de texto de física de la escuela nuestra energía y gravedad muy similares.La Ley de Coulomb de carga y nos dice que la fuerza entre dos cargas es directamente proporcional a la rehabilitación, y es inversamente proporcional a la distancia.La Ley de la gravitación universal de Newton nos dice que entre dos partículas es directamente proporcional a la fuerza de gravedad y de calidad, y es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.Pensándolo bien, hay un problema: si la Ley de Coulomb de carga en movimiento dos, esta ley como en un cargo de la posición de la "percepción" que cualquier otro cargo, algo poco razonable.El uso de las ecuaciones de Maxwell del electromagnetismo completa de esta teoría, se descubrió que en la Ley de Coulomb de carga en dos situaciones de movimiento es necesario modificar la posición de la carga, una "percepción" otra carga con un pequeño retraso, el retraso es igual a la carga eléctrica de un tiempo a otro cargo como muestra la figura.Ecuaciones de Maxwell y el descubrimiento de las ondas electromagnéticas, con la idea de que la Interacción electromagnética, es limitado (aunque muy rápido) con la velocidad de propagación.Los medios de comunicación, interacción y la propagación electromagnética ondas electromagnéticas llamado Campo electromagnético.Con información de campo electromagnético de energía y, por tanto, también es material.A partir de entonces, la gente comenzó a aceptar invisible sustancia intocable.La física moderna es que el universo espacio o vacío, es una de las sustancias, el campo electromagnético y el campo de gravedad es diferente de la propiedad de esta sustancia.¿La velocidad de la luz es la solución de las ecuaciones de Maxwell en salir, esto trae otro problema desconcertante: Estamos en tren de medición de las señales de la tierra, la luz, la velocidad no es rápido o lento?En referencia a las leyes de Newton son todos iguales, pero si el sistema de referencia en las ecuaciones de Maxwell y la superficie es la misma, y el sentido común de los conflictos.Así que, sólo en la hipótesis de que el universo existe en un sistema de referencia absoluto reposo, sólo en las ecuaciones de Maxwell en el marco de referencia establecido.Pero la física es la necesidad de la verificación experimental.Los experimentos sobre este argumento, la idea es muy simple: Sabemos que es un movimiento de la tierra en el universo y que se mueve alrededor del sol, es perpendicular a la dirección de la luz, generalmente el camino más seguir la dirección de movimiento de la tierra, a la dirección del Movimiento de la tierra un camino más vertical, la velocidad será diferente.En 1887 Michelson y Morley por debajo de este dispositivo han hecho el experimento, con la luz de un espectroscopio B a la luz se divide en dos direcciones, la diferencia de la velocidad de la luz después de sus múltiples reflexiones en diferentes direcciones por efecto de interferencia en el telescopio puede ver en F.¡Los resultados de este experimento sorprendente: la diferencia de la velocidad de la luz no puede ver nada!Durante mucho tiempo, los físicos no sabe cómo explicar el experimento.Hasta que en 1905, Einstein después de una profunda reflexión, considera que las leyes de la física, como las ecuaciones de Maxwell, en referencia a todos por igual.No hay en el universo, la velocidad de reposo absoluto, todo es relativo.Se deduce que la violación de muchos de los que han oído la conclusión de que el sentido común de la humanidad, por ejemplo: la velocidad de la luz es absoluta, no importa tu volar más rápido, la velocidad de la luz a tu medida es siempre la misma; la velocidad de la luz es la velocidad de circulación No puede superar, toda la información en materia de energía no puede superar la velocidad de la luz, la longitud y el tiempo es relativo, de diferentes marcos de referencia en la misma longitud física, los resultados de la medición del tiempo con un proceso físico puede variar; la calidad es relativa, más rápido y de mayor calidad; esta calidad de energía correspondiente a la famosa fórmula: la teoría de la relatividad especial la teoría de que el cerebro humano es el gran agujero de apertura, hoy se ha demostrado en numerosos experimentos.La Ley de la gravitación de Newton con la Ley de Coulomb es parecido.Según el mismo principio: interacción de la gravedad, también debería pasar por el campo gravitacional, con la velocidad de propagación de la luz, no más.La Ley de la gravitación universal no puede ser exacta y completa las leyes de la gravedad.Sin embargo, la gravedad es mucho más complejo de la fuerza electromagnética.Desde 1907 Einstein en 1915, con un tiempo de ocho años, para completar la teoría de la relatividad general.Con la teoría de la relatividad, gravitación y poder ser muy diferentes.La gravedad es y es directamente proporcional a la masa, una vez en movimiento, la teoría de la relatividad nos dice que la masa de un objeto es mayor, la carga es constante.Además, la teoría de la relatividad nos dice que la energía es directamente proporcional a la cantidad y la calidad.El campo gravitacional es la energía, es de calidad, también pueden producir la fuerza de gravedad.Esta carga y campo electromagnético no es totalmente diferente.La ecuación de gravitación es destinado a una ecuación lineal.Einstein comenzó a darse cuenta de la gravedad es algo relativo, y finalmente descubrir el misterio de la gravedad.Los astronautas en una nave espacial es sentir la gravedad de la tierra, en la nave de cualquier experimento, también no se puede medir la fuerza de atracción de la tierra es grande.La necesidad de la gente de la tierra le dijo a los astronautas que en un sistema no inercial de referencia, en caída libre, tu pérdida de peso, la existencia de los astronautas para saber la gravedad de la tierra.El campo de gravedad local es relativo, en ningún punto, existe un sistema de referencia espacial y temporal, como la caída libre de una nave espacial en el sistema de referencia, lo que hace que este punto no ver el efecto de cualquier campo gravitacional.Pero no todo es el objetivo de la existencia, la nave espacial gira alrededor de la tierra, los astronautas de observación constante alrededor de la astrología, se sabe que la tierra estaba tirando de ella.Como los antiguos, que la tierra es plana de su vida, hasta que la navegación de un círculo alrededor de la tierra para volver al punto de partida, antes de que la superficie de la tierra es curvo.¿Einstein pensar entonces, que el tiempo y el espacio se curva es la gravedad?Si la teoría de la relatividad especial a hoyo abierto el cerebro humano, la teoría de la relatividad general está más allá de la imaginación humana.La vida humana en un espacio tridimensional, en curvas y superficies en el espacio tiene una comprensión intuitiva, podemos ver que desde el exterior de la curva.¿Pero si vivimos en el espacio tridimensional, de cuatro dimensiones del espacio – tiempo es curvo, cómo entenderlo, cómo imaginar?Teoría general de la relatividad de Einstein, se benefician de los matemáticos han establecido una serie de geometría de Riemann – herramientas del sistema.Riemann ha estudiado el problema anterior, su trabajo es extraordinario, número y forma de la matemática en el mundo real extraída, que empezó a estudiar el mundo real no existe, pero la lógica de algo coherente y, eventualmente, descubrir que el mundo real no es así, es maravillosa.La geometría de Riemann la conclusión de que, aunque vivimos en este espacio, hay formas de medir este espacio es recta o curva.Por ejemplo, la medición de los ángulos de un triángulo es 180º.Si es superior a 180 grados, este espacio es la curvatura positiva, por el contrario es una curvatura negativa.Si este espacio casi plana, la curvatura es relativamente pequeño, necesita un triángulo grande para ver resultados tangibles.Es la utilización de la ecuación de gravitación de Einstein sobre la geometría de Riemann escribir, hermosa y aparentemente muy simple.Pero esta ecuación después de una realidad muy compleja, no sólo general no puede resolver, incluso muchas de las características básicas de la solución general y a largo plazo, no está claro.Sin embargo, en la publicación de la teoría de la relatividad general dentro de un año o dos soluciones de esta ecuación se ha encontrado.La primera 解远 ver como una estrella o una partícula, más cerca del Centro del espacio – tiempo, la distorsión mucho más fuerte que cualquier sustancia, en cierta medida, casi nunca, incluso la luz no puede disparar, esto es un agujero negro.Algo tan increíble en el universo que se ha encontrado.Los agujeros negros no pueden ser observados directamente, porque no emite partículas o rayos de luz, pero los astrónomos han encontrado en el universo, hay muchos lugares, la cantidad de materia que se inhala.La segunda solución es Einstein encontró que las ondas gravitacionales.Las ondas gravitacionales es la onda de espacio – tiempo de deformación en la difusión, a la velocidad de la luz.Cuando la longitud de Onda gravitacional a través de todos los objetos, en una dirección determinada a alargar, acortar, como se muestra en la figura siguiente (la proporción es muy exagerada en la figura).Profecía de Einstein en 1916 a ondas gravitacionales, después de cien años de no ser observados, porque es muy difícil de observar.En primer lugar, la gravedad es una interacción débil.Objetos de este tamaño es la gravedad de la tierra, para que los seres humanos sienten.En segundo lugar, objetos muy pesados, debe acelerar o gira muy rápido, más grande que la radiación se va.Movimiento de la tierra alrededor del sol puede emitir ondas gravitacionales de la tierra, pero va demasiado lento, un año antes de la vuelta, su radiación de Onda gravitacional sólo una bombilla como 200 Watts.Es el doble de difícil crear una fuente de radiación gravitacional más allá de la capacidad humana.Sin embargo, en el universo, el universo siempre vamos de asombro.La fuente de radiación mucho más fuerte que se puede encontrar.Si quieres dar un gran cuerpo celeste tiene una aceleración, debe tener una fuerte gravitación; tienen una gran gravedad, debe haber otra gran cuerpos celestes están bastante cerca de él; que los dos objetos muy cerca y no la colisión, dos cuerpos celestes, debe tener una densidad muy alta, que de radio muy pequeño.El universo tiene una clase de objetos llamado estrella de neutrones, la densidad es de 100 millones de toneladas por centímetro cúbico.En 1974, los astrónomos han descubierto un par de estrellas de neutrones cerca de dos estrellas de neutrones, la calidad es de alrededor de una hora y media y el sol es la calidad de nuestra madre tierra 33 millones de veces), el ciclo de rotación mutua a menos de 8 horas.De acuerdo con la teoría de la relatividad general de cálculo de potencia de radiación gravitacional de 24 Watts, este sistema de doble estrella de neutrones hasta 10.El poder siguen siendo muy insuficientes para ser observado directamente, pero su efecto indirecto se puede ver: debido a la gravedad de la radiación, el sistema binario de la pérdida de energía potencial, las dos estrellas se acercaría más a acelerar el ciclo de rotación.En 1982, los científicos finalmente medir con precisión astronómica en este pequeño efecto indirecto: cada año, reducir el período de rotación de la profecía de microsegundo, es completamente coherente y la teoría de la relatividad general.Este trabajo ganó el Premio Nobel.Sin embargo, esto no es que las ondas gravitacionales.La mayor densidad de los objetos en el universo es un agujero negro, dos agujeros negros cerca, más cerca, la rotación es más rápido, más fuerte es la gravedad de la radiación, la pérdida de energía más rápido y, por tanto, más cerca, girar más rápido, hasta que la combinación de la colisión, el momento más brillante.¿El universo tan vasto y muy poca oportunidad de conocer dos de las estrellas; el universo es tan vasto, de este encuentro es lo que en algún momento?Los vigilantes ola gravedad para este tipo de escenas con un ordenador, la simulación, la suerte.¿Cómo detectar las ondas gravitacionales?Detectores de ondas gravitacionales que hoy hace 130 años de Michelson – mo edición actualización Ray experimental.En este experimento para la medición de velocidad, hoy sabemos que la constante de velocidad de la luz, hemos de utilizar la luz para medir la distancia.Ahora que el efecto de las variaciones de la longitud de la onda de gravedad son dos direcciones opuestas, dos verticales de rayo láser es la mejor herramienta para la detección de ondas gravitacionales.La aplicación de la tecnología láser es muy amplio, cuando juegas al golf puede ser usado el telémetro láser.Pero Ligo detectores láser que van a hacer la extrema sensibilidad negativa, más 21 de poder (uno de los 10 puntos 10 billones de kilómetros), suficiente para detectar en una milésima de un núcleo atómico a cambio de longitud.Ligo detector de rayos láser, cada uno de cuatro kilómetros de largo.¿Hace 130 años, el experimento de Michelson – Morley empezó creó la teoría de la relatividad; hoy, si es el experimento de detección de final para completar la teoría de la relatividad?Finalmente un día, en el universo, la colisión de dos agujeros negros, respectivamente, de 36 veces la masa del sol y 29 veces la masa del sol, alcanzando una velocidad de 0,6 veces la velocidad de la luz, antes de la colisión de la velocidad de rotación de los dos docenas de alcanzar por segundo a más de 100 rpm.0,2 segundos tres soles en la perturbación espacio – temporal de la calidad de intangibles.La radiación es un momento de velocidad por segundo y la velocidad de la luz en el mismo 30 millones de kilómetros de viaje de 1,3 millones de años después, el 14 de septiembre en el 2015 para llegar a la tierra.En este momento, el más brillante de la atenuación de la radiación, a tan sólo 10 – 21 (deformación del espacio es extremadamente débil.Pero el caso de Blockbuster, o se está en la puesta en marcha de dos separados 3000 km Ligo la sonda también registrados.¡Este artículo girar más rápido, hasta que abraza la teoría de la curva, y la teoría de la relatividad general de cálculo perfecta!Esto es un perfecto abrazo, no sólo entre los dos agujeros negros, abrazos y el universo y la humanidad.La gran sabiduría del universo, y los seres humanos, todo a la perfección, es el descubrimiento de las ondas gravitacionales.* autor 戴瑾, egresado de la Universidad de Pekín, de la Universidad de Texas en Austin, Estados Unidos, la teoría de la energía física.Ha participado en la investigación de física de partículas, cuerdas y otros ámbitos.Actualmente, trabaja en la industria de semiconductores.

宇宙的伟大和人类智慧的极致:从引力波说相对论   文章来源:赛先生微信公众号   波动是自然界中很普遍的现象。投石入水,激起层层涟漪,就是大家都看到过的水波。以槌击鼓,鼓膜的振动在空气中传播,就是看不见但听得到的声波。有介质,如水和空气,有一点儿扰动,如石子和鼓槌的撞击,这个扰动就会以波的形式在介质中传播。   把高频电流灌进天线里,就会辐射出电磁波,可以被另一个天线接收并用来传输信息。人类发现并驾驭了电磁波,我们今天才能用手机通信。物体被烧得灼热,里面的电子跳跃震荡,也会辐射出电磁波。这是我们(以另一种方式)看见的波动――光。   以此类推,引力波应该是很自然的事情。任何一个有质量的物体很快地改变速度,比如旋转起来,就会辐射出引力波。   但这两种波动,和前面提到的水波声波,有很不同的物理哲学意义。对电磁相互作用和引力相互作用的研究,让爱因斯坦分别发现了狭义相对论和广义相对论。   电磁波和引力波,都是先有理论,再通过实验证实的。19世纪末对电力和磁力的研究,被麦克斯韦总结成了一组方程。这个方程租有波动解,这个波的传播速度能够从方程组中被计算出来,就是实验测出来的光速。那时才知道光也是电磁波。   但水波声波的传播介质是看得见或者摸得着的物质。电磁波却可以在空无一物的太空中传播。到底是什么介质在传播这电磁波?我们需要介绍一下电磁场的概念。   在我们的中学物理课本中,电力和引力非常相似。库仑定律告诉我们两个电荷之间的力和电荷成正比,和距离平反成反比。牛顿万有引力定律告诉我们两个质点之间的引力和质量成正比,和距离平方成反比。细想起来,库伦定律有一个问题:如果两个电荷在运动中,这个定律好像在说一个电荷能随时“感知”另一个电荷的位置,冥冥中有一些不合理。   运用麦克斯韦方程这套完整的电磁学理论,人们发现库伦定律在两个电荷有运动的情况下是需要修正的,一个电荷“感知”另一个电荷的位置有一个小小的时间延迟,这个延迟等于光从一个电荷到达另一个电荷的时间,如上图所示。麦克斯韦方程和电磁波的发现,使人们认识到,电磁相互作用,是以有限(尽管非常快)的速度传播的。传播电磁相互作用和电磁波的介质,叫做电磁场。电磁场携带着能量和信息,所以它也是物质。从此,人们开始接受看不见摸不着的物质。现代物理学认为,宇宙太空,或真空,是一种物质,电磁场和引力场只是这种物质的不同属性。   光速是从麦克斯韦方程中解算出来的,这就带来另一个让人困惑的问题:我们坐在火车上,测地面信号灯的灯光,难道它的速度不该快一些或慢一些吗?牛顿定律在所有的参照系都是一样的,但如果火车参照系上的麦克斯韦方程和地面的是一样的,就和基本常识冲突。所以,只能假设宇宙中存在一个绝对静止的参照系,麦克斯韦方程只在这个参照系中成立。   但物理学是需要实验验证的。验证上面这个说法的实验,想法很简单:我们知道地球在宇宙中是有运动的,它绕着太阳公转,那么两束方向垂直的光,一般会一路更顺着地球的运动方向,一路更垂直地球的运动方向,速度一定会有差别。1887年,迈克尔逊和莫雷利用下面的这个装置做了实验,用一个分光镜b把光源a的光分成两个方向,各自多次反射后,不同方向上光速的差别因为干涉效应在望远镜f中可以看到。   这个实验的结果让人大跌眼镜:看不到任何光速的差别!很长的时间内,物理学家们不知道怎么解释这个实验。   直到1905年,爱因斯坦经过深入思考,认定物理定律,包括麦克斯韦方程,在所有的参照系中都是一样的。宇宙中没有绝对静止,一切速度都是相对的。由此推导出很多你可能已经听到过的违反人类常识的结论,比如:   光速是绝对的,无论你自己飞得多快,你测到的光速都是一样的;   光速是不可超越的,任何物质能量信息的运动速度都不可能超过光速;   长度和时间都是相对的,不同的参照系中对同一个物理长度、同一个物理过程的时间的测量结果会有差别;   质量也是相对的,速度越快质量越大;   还有下面这个著名的能量质量对应公式:   狭义相对论是让人类脑洞大开的伟大理论,今天已经被无数实验证实了。   牛顿的万有引力定律跟库伦定律很像。依据同样的原则:引力相互作用,也应该是通过引力场,以不超过光的速度传播的。万有引力定律不可能是准确的、完整的引力规律。然而,引力远比电磁力复杂。爱因斯坦从1907到1915,用了整整八年时间,才完成了广义相对论。   有了狭义相对论,引力和电力变得非常不同。引力是和质量成正比的,一旦动起来,狭义相对论告诉我们物体的质量会变大,电荷则是不变的。并且,狭义相对论告诉我们能量和质量是成正比的。引力场本身有能量,也就有质量,也能产生引力。这和不带电荷的电磁场完全不同。引力场方程注定是一个非线性方程。   爱因斯坦开始意识到引力也是一个相对的东西,终于参透了引力的奥秘。   宇宙飞船中的宇航员是感受不到地球引力的,在飞船上做任何实验,也测不出地球的引力有多大。需要地球上的人告诉宇航员,你在一个非惯性的,自由落体的参照系里,你失重了,宇航员才知道地球引力的存在。   引力场在局部是相对的,对于任何一个点,都存在一个时空参照系,比如宇宙飞船中的自由落体参照系,使得这个点附近看不到任何引力场的效应。但它整体是客观存在的,飞船会围着地球转,宇航员不断地观测周围的星象,就会知道地球在拽着它。   就像古人以为自己生活的大地是平的,直到绕地球航海一圈回到出发点,才知道地球的表面是弯曲的。爱因斯坦于是想到,是不是引力让时空变得弯曲了?   如果说狭义相对论让人类脑洞大开,广义相对论简直超越人类想象力。人类生活在一个三维空间里,对这个空间里的弯曲的曲线和曲面有着直观的认识,我们能从外面看见它们的弯曲。但如果说我们生活在其中的三维空间,四维时空是弯曲的,该怎么理解,怎么想象呢?   爱因斯坦的广义相对论,得益于数学家已经建立好了一套工具体系――黎曼几何。黎曼已经研究了上面的问题,他的工作很了不起,数学从研究现实世界中抽象出来的数字和形状,到开始研究现实世界不存在但逻辑自洽的东西,最终又发现现实世界竟然真是这个样子,这太美妙了。   黎曼几何的结论是,虽然我们生活在这个空间里,我们还是有办法测量这个空间是直的还是弯的。比如测量三角形的三个内角和是不是180度。如果大于180度,这个空间就是正曲率,反之则是负曲率。如果这个空间接近平直,曲率比较小,就需要一个很大的三角形才能看到明显效果。   以上是爱因斯坦利用黎曼几何写出的引力场方程,漂亮而貌似很简单。但这个方程展开后实际非常复杂,不但一般情况下不可求解,甚至一般解的很多基本特性也长期没有搞清楚。不过在广义相对论发表一年之内,这个方程的两个解还是被找到了。   第一个解远看像一颗星星或一个质点,越靠近中心时空,扭曲得就越厉害,以至于任何物质接近到一定程度就再也出不来,即使光线也不能射出来,这就是黑洞。这样难以置信的东西在宇宙中竟然被找到了。黑洞不能被直接观测,因为它不发射任何粒子或光线,但天文学家们发现,宇宙中有很多地方,大量的物质被吸进去。   第二个解是爱因斯坦自己找到的,就是引力波。引力波是时空形变的涟漪,以光速在传播。当引力波穿过时,所有物体在某一个方向上的长度会变长、变短,如下图(图中的比例是极度夸张的)。   爱因斯坦在1916年预言到引力波,之后一百年都没有被观测到,因为它太难观测了。首先,引力是一种很弱的相互作用。地球这样尺寸的物体,它的引力才能让人类感受到。其次,很重的物体,必须加速或旋转得很快,它的辐射才会比较大。地球绕太阳运转时会发射引力波,但地球走得太慢,一年才转一圈,它的引力波辐射只有区区一个灯泡般的200瓦。这双重的困难,使得造出一个引力辐射源超出了人类的能力。   然而放眼看宇宙,宇宙总会让我们惊愕。强大得多的辐射源是可以找到的。要想给一个巨大的天体产生巨大的加速度,就必须有强大的引力;要有强大的引力,就必须有另一个巨大天体离它很近;要想两个天体靠得很近又不发生碰撞,两个天体就必须有非常高的密度,以至于半径很小。   宇宙中有一类叫做中子星的天体,密度高达每立方厘米一亿吨!1974年,天文学家发现了一对距离很近的中子星,两颗中子星的质量大约都是1个半太阳(太阳质量是我们地球母亲的33万倍),相互的旋转周期只有不到8小时。按照广义相对论的计算,这个双中子星系统的引力辐射高达10的24次方瓦。这个功率仍然远不足以被直接观测到,但它的间接效应可以被看到:由于引力辐射,这个双星系统损失了势能,两颗星星会靠得更近,导致旋转周期加快。到1982年,天文学家们终于准确地测量到了这个微小的间接效应:每一年,旋转周期减少了76微秒,和广义相对论的预言完全一致。这项工作最终获得了诺贝尔奖。   然而这毕竟不是直接看到了引力波。宇宙中密度最大的天体是黑洞,两个黑洞靠得越近,旋转得就越快,引力辐射就越强,损失能量更快,因此就靠得更近,旋转得更快,直至碰撞结合,那一瞬间的辐射是最灿烂的。宇宙如此辽阔,两颗星星相遇的机会非常少;宇宙又如此浩瀚,这样的相遇是不是注定会在某时某刻发生呢?引力波的守望者们,对这种场景用计算机做好了仿真,守株待兔。   怎样探测引力波呢?今天的引力波探测器就是130年前迈克尔逊-莫雷实验的升级版。当年这个实验用来测光速,今天我们知道光速不变,我们用光来测距离。既然引力波的效应是两个方向的相对长度的变化,两个垂直的激光束就是探测引力波的最好工具。激光测距的技术的应用很广,你打高尔夫球的时候可能就用过激光测距仪。但LIGO探测器把激光测距做到了极致,灵敏度超过了10的负21次方(10万亿亿分之一),足以探测到一公里上千分之一个原子核的长度变化! LIGO探测器,每一个激光束长达4公里。   130年前,迈克尔逊-莫雷实验启动了相对论的创立;今天,会不会又是这个实验完成对相对论的终极检测呢?   终于有一天,在宇宙深处,两个分别为36倍太阳质量和29倍太阳质量的黑洞碰撞,速度达到光速的0.6倍,碰撞之前二者互相旋转的速度达到每秒几十到100多转。0.2秒内把三个太阳质量湮灭于无形的时空扰动之中。这一瞬间的引力辐射,在以和光速相同的每秒30万公里的速度旅行了十三亿年后,于2015年9月14日到达了地球。此时,这个最灿烂的辐射,衰减到了只有10的负21次方那么极其微弱的空间形变。但这个惊天大事件,还是被正在调试中的两个相距3000公里的LIGO探测器同时记录了下来。   这条越转越快,直至拥抱的曲线,和广义相对论的理论计算完全吻合!   这是一次完美的拥抱,不仅仅是两个黑洞之间的,也是宇宙和人类的拥抱。宇宙的伟大,和人类的智慧,都到了极致,才有了引力波的发现!   * 作者戴瑾,毕业于北京大学,美国德克萨斯大学奥斯汀分校博士,专业高能物理理论。曾从事粒子物理、超弦等领域的研究。现工作于半导体行业。相关的主题文章:

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