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小編的世界 優質文選 宇宙

100多年前的預言被實現,科學家研發引力波神器,專門接收引力波


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2020年10月11日 -
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優質創作者

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文

以目前人類的科技水平,能夠觀察到的宇宙範圍是138億光年。換句話說,宇宙從誕生之日起,到今天已經過去了138億的時間。作為地球上唯一一個人類社會文明沒有停止過的古國,中華民族有著號稱“上下五千年”的歷史。但是這偉大的一萬年時間放在宇宙的長河中,也就好比我們一天時間裏的一秒鐘而已,轉瞬即逝。而人類探索宇宙的歷史則是短上加短,只有幾百年的時間。

除了在時間的跨度之外,人類在空間上更是九牛一毛。即使是目前最先進的宇宙飛船,人類也無法逃出太陽系的範圍,更別說一望無際的宇宙了。雖然在空間上無法與宇宙相提並論,但是人類的智慧早已使得我們能夠放眼於整個宇宙。在科技急速發展的這一百年間,我們實現了許多零的突破。其中就不得不提到愛因斯坦的廣義相對論,它為廣大宇宙探索者提供了明確的研究方向。

早在一百多年前,愛因斯坦就在廣義相對論中提到了一個很重要的概念——引力波。前幾年有一則很重要的新聞,說的就是人類有史以來第一次探測到引力波的存在。所謂的引力波,是宇宙學中非常複雜的一個概念。簡單來說,宇宙並不是像地球一樣充滿著空氣,而是一張時空網。而引力波則是這張時空網中發生震蕩,從輻射源中以波的形式向外界釋放,形成一層又一層的漣漪。

當池塘中突然泛起漣漪的時候,我們可以追隨漣漪的方向,找到它的源頭。對於引力波也是如此,科學家們可以通過探測引力波的存在,追尋一些宇宙起源的線索。更有甚者,認為引力波可以幫助我們實現時空穿梭。

那麼到底是什麼東西能夠在宇宙的時空網上掀起漣漪呢?其實宇宙中再小的碰撞就會引起波動,但是地球在宇宙中實在是太渺小了,很難捕捉到信息。在愛因斯坦預言引力波存在的一百多年之後,終於在2015年人類第一次捕捉到引力波的存在。這個引力波也不簡單,是由兩個大型黑洞發生合並所引發的爆炸導致的。這次引力波的發現,也被人們稱為是宇宙學的密碼。

發現這次引力波還有一個很重要的原因,科學家們發明了一個名為LIGO的裝置。雖然引力波的出現只有短短的一瞬間,但是它的本質依然是電磁波,能夠在宇宙中傳播很遠的距離。如果未來需要發現更多的引力波,單單憑一個LIGO是無法實現的。

近年來,一個歐洲科學家團隊的項目引起了許多投資機構的興趣。為了更好地研究宇宙的起源,尋找更多的引力波消息,他們計劃制造下一代的引力波捕捉器。他們計劃以愛因斯坦的名字命名,發射一個太空望遠鏡。有科學家認為,一旦這個太空望遠鏡發射成功,人類將對宇宙有著更進一步的了解,邁入下一個階段。