探測引力波 人類有哪些重大發現？(圖)

兩顆相互繞轉的白矮星發出引力波的示意圖。（NASA） 看中國網站 禁止建立鏡像網站 。

全球多國科學家同步舉行新聞發佈會，宣佈他們通過激光干涉引力波天文台（LIGO）探測到雙中子星合併產生的新型引力波，在世界上引起轟動。這是兩年來科學家們第五次探測到引力波信號，也是他們首次從中子星的合併中「看到」並「聽到」引力波。 看中國網站 禁止建立鏡像網站 。

那麼，在探測引力波的過程中，人類都有哪些重大發現呢？

人類隨時都在被拉伸或壓縮

愛因斯坦早在1916年就預測過，當諸如黑洞或中子星之類的龐然大物移動時，應該會在時空中汎起漣漪，從而拉伸或壓縮宇宙中的一切物體。隨著LIGO在2015年9月對引力波的首次成功探測，科學家們認識到，包括地球和我們身體在內的一切物體都隨時在被扭曲。當引力波的來源相距甚遠時——正如迄今為止我們探測到的所有情況——我們被扭曲的程度微乎其微，難以察覺。但如果產生引力波的黑洞或中子星離地球較近，我們就能夠感覺到，隨著這些「宇宙怪獸」的運動，我們的身體會被交替拉伸和壓縮。

黑洞是存在的

幾十年前我們就知道，黑洞毋庸置疑是存在的。但在使用LIGO之前，人類從未直接觀察過黑洞。科學家們只認識到在很多星系中存在著一種超大質量的天體，但因為光子無法從黑洞中逃逸出來，人們也無法確認其存在。LIGO證實了黑洞的存在，同時也證實了它們可以相互圍繞運行併合併成為一個更大的黑洞。

重元素的起源

我們知道氫和氦這兩種最輕的元素是在大爆炸中形成的，也知道大多數比氦重但比鋯輕的元素是由恆星和超新星生成的，但那些質量最大的元素源自何處，人類一直不甚明了。在最近這次引力波的探測中，天文望遠鏡觀測到，在中子星撞擊後，有金、鉑和鉛等元素生成。根據科學家們計算，本次中子星合併產生了相當於10倍地球質量的金。這證實了雙中子星合併是宇宙中大部分超重元素的起源。

有關短伽馬射線暴

當兩個中子星碰撞時，會首先噴射出一波伽馬射線暴。LIGO探測到引力波信號幾秒鐘後，美國航空航天局（NASA）的費米（Fermi）伽馬射線太空望遠鏡也探測到了伽馬射線。在過去的十多年中，科學家們曾經看到類似的伽馬射線暴，也懷疑其來源於中子星合併，但卻無法印證這種猜測。而這次引力波的探測證實了這一點，同時也說明這並非人類首次觀察到雙中子星合併。因為這意味著，只要我們觀察到伽馬射線暴，我們就在觀察中子星的合併，只不過是此前科學家們無法確定而已。

我們對宇宙的預測正確

迄今為止，我們從引力波中瞭解到的一切都在先前被廣汎模擬並預測過。我們以前幾乎準確知道由一對黑洞或中子星的合併會產生引力波。我們知道黑洞理論上是存在的，也大致知道他們如何繞行並碰撞。我們也曾比較確定中子星的撞擊會產生重元素和短伽馬射線暴。在最近這次探測中，LIGO能夠測量宇宙的膨脹，而測量的結果與使用其它方法計算的結果相一致。

責任編輯:陳鋼

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