人類首次發(fā)現(xiàn)引力波的消息被網(wǎng)友刷屏。另據(jù)2月14日的新聞報(bào)道說，中國本土的引力波探測(cè)工程“天琴計(jì)劃”已于2015年7月份正式啟動(dòng)了。那么，引力波到底有啥用呢？
引力波與暗物質(zhì)、暗能量一樣，都屬于宇宙中懸而未解的謎團(tuán)。在解釋引力波有啥用之前，到底什么是引力波？
在物理學(xué)上，對(duì)“引力波”的解釋是愛因斯坦廣義相對(duì)論所預(yù)言的一種以光速傳播的時(shí)空波動(dòng)，如同石頭丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋一樣，引力波被視為宇宙中的“時(shí)空漣漪”。
其實(shí)，這里涉及到人們對(duì)引力的看法。最早，牛頓認(rèn)為蘋果會(huì)從樹上掉下，是因?yàn)橛匈|(zhì)量的物體之間就會(huì)有引力。但后來愛因斯坦提出另外一種看法，我們看到的“吸引”其實(shí)是質(zhì)量巨大的物體對(duì)空間造成了彎曲。正如我們把球放在一個(gè)斜坡上，它自然會(huì)往坡底運(yùn)動(dòng)。
想象一下，如果把時(shí)空看成一張大橡膠膜，用小球代替天體，當(dāng)小球被放上橡膠膜時(shí)，球的質(zhì)量會(huì)把橡膠膜往下壓，質(zhì)量越大，橡膠膜被彎曲和扭曲得越厲害。這時(shí)，如果在旁邊再放一顆球，兩顆球分別造成的“時(shí)空彎曲”就會(huì)讓它們逐漸滾向?qū)Ψ?。?dāng)它們互相加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的“漣漪”就是引力波。
據(jù)稱，凡是具有質(zhì)量或者能量的物體都能產(chǎn)生引力波，兩個(gè)人互相旋轉(zhuǎn)跳舞的時(shí)候，也能夠引起時(shí)空的波動(dòng)，但這功率非常小，是探測(cè)不到的。地球圍繞太陽以每秒30千米的速度前進(jìn)，發(fā)出的引力波功率也僅為200瓦，還不如家用電飯煲功率大。
宇宙中只有大質(zhì)量天體的加速、碰撞和合并等事件才可以形成強(qiáng)大的引力波，但能產(chǎn)生這種較強(qiáng)引力波的波源一般距離地球都十分遙遠(yuǎn)，引力波傳播到地球時(shí)也會(huì)變得非常微弱。再加上引力波無法通過電磁輻射直接觀測(cè)，很少和物質(zhì)起作用，所以它一直沒有被觀測(cè)到。
而這次探測(cè)到的引力波據(jù)說是由13億光年之外的兩顆黑洞在合并的最后階段產(chǎn)生的。兩個(gè)黑洞合并前的質(zhì)量分別相當(dāng)于36個(gè)與29個(gè)太陽質(zhì)量，合并后的總質(zhì)量是62個(gè)太陽質(zhì)量，也就是說，相當(dāng)于3個(gè)太陽質(zhì)量的能量在合并過程中以引力波的形式釋放出來才被觀測(cè)到。
那么，被發(fā)現(xiàn)的這種“引力波”到底有啥用呢？打個(gè)比方，這就好比一個(gè)人本來聽力不好，結(jié)果有一天，他聽力突然恢復(fù)了，這個(gè)人就多了一種探索世界的新方式。而引力波正也是我們?nèi)祟愄剿饔钪娴娜路绞健?/span>
首先，它會(huì)成為我們觀測(cè)宇宙的一扇新窗戶。
一直以來，人們觀測(cè)宇宙的主要手段是觀測(cè)光，幾乎所有天文實(shí)驗(yàn)都是在收集光子。引力波的發(fā)現(xiàn)，將為天文觀測(cè)提供了一種新的手段，這將是全新的天文學(xué)領(lǐng)域，幫助人類更好地了解黑洞、中子星和其他難以采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行觀測(cè)天體。
其次，引力波將會(huì)是解開宇宙誕生之謎的重要線索。
科學(xué)界目前普遍認(rèn)為，宇宙誕生于距今約140億年前的一次“大爆炸”。在大爆炸之后不到1秒鐘的原初時(shí)刻，宇宙曾在極短時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷了速度快到無法想象的急劇膨脹，這一過程稱為“暴漲”。
根據(jù)廣義相對(duì)論，宇宙誕生之初產(chǎn)生了引力波，這種引力波被稱為原初引力波，它忠實(shí)記錄了暴漲時(shí)期的物理過程，并一直存在于宇宙空間內(nèi)，如果被發(fā)現(xiàn)并得到證實(shí)，將很大程度上幫助人類了解宇宙誕生之謎。
再次，引力波也可能給人類帶來一種全新的通訊方式。
前面我們說過，引力波很少和物質(zhì)起作用，所以我們可以利用引力波，做宇宙間的長(zhǎng)距離傳輸。在小說《三體》中，向宇宙公布三體星球坐標(biāo)的方式，正是引力波！
最后，引力波探測(cè)除了能夠檢驗(yàn)廣義相對(duì)論之外，還有助于證明其它版本的引力理論正確與否，還將推動(dòng)引力量子化的研究，最終把引力融入其它三種基本相互作用，完成愛因斯坦的偉大夢(mèng)想。
相信隨著這次引力波被發(fā)現(xiàn)，我們?nèi)祟悓?huì)更加接近宇宙的終極奧秘，殷切期待！
