最近打開朋友圈，你一定被滿屏幕的“引力波”刷屏了，也許你從未聽過這個(gè)名詞，但在強(qiáng)烈的求知欲的驅(qū)使下，你偷偷地去百度了下：
在物理學(xué)中，引力波指時(shí)空曲率中以波的形式從射源向外傳播的擾動(dòng)，這種波會(huì)以引力輻射的形式傳遞能量。
于是你又去找了一些標(biāo)榜著通俗易懂的科普小視頻看了看。
如果你還是一樣蒙逼，那么歐洲菌要誠意的告訴你 : 孩子，你的物理知識(shí)庫要更新了哦~讓我們走進(jìn)由愛因斯坦統(tǒng)治的新時(shí)代吧！
當(dāng)然數(shù)學(xué)不好的歐洲菌是無力承擔(dān)這項(xiàng)科普重任的，所以今天我們使用一套米國教材—紀(jì)錄片《宇宙的構(gòu)成》，由大名鼎鼎的布萊恩格林先生講解！
是不是覺得他很眼熟？沒錯(cuò)！《生活大爆炸》第四季第二十集中宣傳新書的科普作者就是他哦~
這套紀(jì)錄片有四集，分為兩個(gè)部分。分別從宏觀層面（相對(duì)論）和微觀層面（量子力學(xué)）兩個(gè)角度，介紹了當(dāng)代主流物理理論。
準(zhǔn)備好接受一場思想的洗禮吧！
第一集中，布萊恩從對(duì)空間的思考出發(fā)，介紹了愛因斯坦相對(duì)論中的重要內(nèi)容。引力波就是愛因斯坦提出的廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種現(xiàn)象。
我們生活在空間之中，卻很少意識(shí)到什么是空間，就像魚也許從來不會(huì)意識(shí)到水的存在一樣。事實(shí)上，空間就像我們?nèi)粘Ｉ钪兴杏行未嬖诘奈矬w一樣，擁有自己獨(dú)特的性質(zhì)。
空間可以彎曲
可以扭轉(zhuǎn)
可以震動(dòng)
那空間到底長什么樣子呢？
菌菌是認(rèn)真的！
在牛頓的經(jīng)典物理學(xué)體系中，空間是一切事物運(yùn)動(dòng)的舞臺(tái)，絕對(duì)靜止，為萬物的運(yùn)轉(zhuǎn)提供一個(gè)永恒的參照。但是一個(gè)郵局小職員橫空出世，顛覆了大牛的理論。他就是科學(xué)頑童愛因斯坦。
那愛因斯坦眼中的空間又是什么樣的呢？
首先空間不是一個(gè)獨(dú)立于世間的存在，時(shí)空是一體的。其次空間能像真實(shí)物體一樣伸縮！
布萊恩用臺(tái)球桌打了個(gè)比方：
如果時(shí)空是一張光滑的臺(tái)球桌面，那么所有的球都是沿著直線運(yùn)動(dòng)的。如果我們把一個(gè)質(zhì)量較大的物體放在這個(gè)可伸縮的時(shí)空中，時(shí)空就會(huì)下榻。
如果再擊一次球，那么球就會(huì)沿著這個(gè)重物所產(chǎn)生的凹陷結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。在愛因斯坦看來，這就是引力產(chǎn)生的原因—物體造成的時(shí)空彎曲。搞懂了引力，你就能理解引力波了。
試想我將一顆球重重地砸在桌面上，就像一顆石子落入水中會(huì)產(chǎn)生漣漪一樣，產(chǎn)生的波紋就是引力波。籠統(tǒng)而言，只要一個(gè)系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)時(shí)的輪廓發(fā)生變化，就能產(chǎn)生引力波。比方說你垂直轉(zhuǎn)筆就會(huì)產(chǎn)生引力波，但是這種級(jí)別的引力波很難被觀測到。這次觀測到的引力波來自13億年前的兩個(gè)黑洞合并，可說是宇宙中最壯烈的圖景了。
不過科學(xué)不是你說是這樣就是這樣，我們還講究個(gè)證據(jù)。目前為止到底有哪些實(shí)驗(yàn)或現(xiàn)象表明愛爺爺是對(duì)的呢？
如果想要觀測到強(qiáng)烈的時(shí)空扭曲，黑洞是個(gè)不錯(cuò)的觀測對(duì)象，可惜距離太遙遠(yuǎn)。一位名叫倫納德希夫的物理學(xué)家想到了一個(gè)不用跑那么遠(yuǎn)就能完成實(shí)驗(yàn)的方法 : 你只需要四個(gè)陀螺儀，一臺(tái)人造衛(wèi)星，還有火箭就好了。
倫納德是這么想的，如果有質(zhì)量的物體能夠使時(shí)空彎曲，那么地球也一定會(huì)對(duì)周圍的時(shí)空產(chǎn)生影響。如果讓陀螺儀圍繞地球旋轉(zhuǎn)一圈，那么它的轉(zhuǎn)軸勢必會(huì)因?yàn)闀r(shí)空扭曲而發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這樣我們就能 “看”到時(shí)空扭曲的效果啦！
說干就干，他馬上向Nasa申請(qǐng)了一筆100萬的研究經(jīng)費(fèi)，勵(lì)志在三年后完成這項(xiàng)名為引力探索b計(jì)劃的項(xiàng)目。結(jié)果最后花了四十年的時(shí)間，7500萬美元，這四個(gè)陀螺儀才上了天。
歷經(jīng)了重重磨難，少年熬成白頭，終于在兩年后，研究小組收到了數(shù)據(jù)，和愛因斯坦的預(yù)測分毫不差！這是有史以來第一次，人類直接觀測到愛因斯坦相對(duì)論的效果。
事實(shí)上愛因斯坦不止對(duì)了這一次。
首先，廣義相對(duì)論解釋了水星近日點(diǎn)的反常進(jìn)動(dòng)。根據(jù)牛頓定律的測算，水星近日點(diǎn)每世紀(jì)進(jìn)動(dòng)5557,62角秒，但是被實(shí)際觀測結(jié)果要少43秒。這無法解釋的43秒則能比較完美地被相對(duì)論中的引力彎曲所解釋。
其次根據(jù)光在引力場中會(huì)彎曲的猜想，愛因斯坦預(yù)言太陽的引力會(huì)使經(jīng)過其的星光發(fā)生1，75角秒的偏轉(zhuǎn)。這一預(yù)言在1915年被首次證明，1960年采用無線電波觀測后，結(jié)果與愛因斯坦的計(jì)算完全一致。
最后愛因斯坦從等效原理中推斷出光的引力紅移效應(yīng)，也就是說光遠(yuǎn)離引力場的時(shí)候，其整體頻譜會(huì)往紅色端偏移。這種現(xiàn)象首先在白矮星上檢驗(yàn)出來，愛爺爺又對(duì)了。
在愛因斯坦所有的預(yù)言中，只有引力波還沒有直接證據(jù)。這一次LIGO的觀測結(jié)果，再一次強(qiáng)有力地證明：愛因斯坦，你又又又又對(duì)了！
其實(shí)早在此之前，就有來自哈佛的團(tuán)隊(duì)就聲稱在宇宙之初探測到了原始引力波的痕跡。不過很快又表示信號(hào)可能受到了銀河系的宇宙塵埃的干擾，成為了一場烏龍事件。但這次發(fā)現(xiàn)也不是完全沒有影響，比如說任職于加州理工的Sheldon教授就因?yàn)檫@一發(fā)現(xiàn)的打擊，而放棄了弦理論的研究。
開個(gè)玩笑 ~ 那么發(fā)現(xiàn)引力波到底有什么意義呢？
《三體》中羅輯曾威脅三體星人，說要將對(duì)方的星空坐標(biāo)通過引力波傳播出去。也許有一天我們真的能用引力波傳播信息？不過科學(xué)家們表示，引力波實(shí)在太過微弱，現(xiàn)在談這個(gè)還為時(shí)尚早。
直接能預(yù)見的印象將產(chǎn)生在天文學(xué)領(lǐng)域。目前為止，人類所有觀測宇宙的手段都集中在“看”上 :從可見光到紅外線，微波，射電，紫外線，x光，伽瑪射線等望遠(yuǎn)鏡，都還停留在電磁波范圍內(nèi)。但是引力波的發(fā)現(xiàn)，讓我們從此可以 ”聽“見宇宙，了解”沒有光“之前的宇宙歷史。
想想是不是還有點(diǎn)小激動(dòng)？！
物理學(xué)家們將這次偵測到的引力波轉(zhuǎn)換成了聲波，讓我們一起聆聽十三億年前，兩個(gè)黑洞激烈糾纏的聲音吧~
為了在浩瀚宇宙中捕捉到這一段微弱的聲音，人類已經(jīng)努力了一個(gè)世紀(jì)。而未來宇宙還會(huì)帶給我們怎樣的驚喜呢？讓我們一起期待吧！
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