什么是引力波,怎样发现它们,科学家将为你揭秘。

科技全频 2020-08-24 09:04:36

当某人说出有关引力波的东西时,许多人只会感到困惑,而根本不了解它的全部含义。如果您不知道,那就放松一下-甚至科学家也无法对此给出详细的答案。当然,总的来说,他们了解它的含义和来源,但是这个故事中的盲点仍然存在。甚至几年前它们都可以被记录的事实并不能给出关于它是什么的详细答案。所有这些都是因为它们出现在遥远的空间中,然后才到达我们。值得注意的是爱因斯坦预言了它们的存在。,而现代科学家才刚刚开始接近解决它们的问题。了解它们来自何处以及它们是什么虽然很近似,但非常有趣。让我们尝试以一种更简单的方式来讨论此问题,而不必使用不必要的复杂公式。

什么是引力波

大致来说,引力波是时空的微小变形。像涟漪一样的东西。它们出现的原因是事件发生在遥远的太空中,并具有真正的史诗般的比例。

自从1915年爱因斯坦(Albert Einstein)谈论重力波以来,就已经知道重力波的存在了很长时间,但这是一回事,而证明,展示和解释则是另一回事。这是科学家近100年来一直在做的事情。

可以认为,重力波是由两个引力波天文台(LIGO)的激光干涉仪记录的,它们是由两个黑洞的碰撞形成的,这些碰撞变成了一个大黑洞。于2015年9月14日记录了引力波。

引力波从哪里来?

有趣的是,导致记录的引力波形成的事件大约发生在13亿年前,而当时相撞的黑洞的大小仅为太阳大小的29倍和36倍。

两个黑洞的碰撞导致引力波的形成。

如果您相信相对论的一般理论 -很少有理由不相信它,那么一对彼此围绕旋转的黑洞已经自行辐射出了引力波,并在其上花费了大量能量。

碰撞黑洞已经接近数十亿年,但在碰撞发生前的最后几分钟,它们的速度急剧增加。结果,它们加速得如此之快,以至于碰撞发生的速度大约等于光速的一半。如果您回想一下著名的公式,其中E = mc2,那么很清楚为什么如果公式包含速度和质量,甚至平方,那么会释放出这么多的能量。

引力波研究

诺贝尔奖甚至因研究重力波而获得。小约瑟夫·泰勒(Joseph Taylor)和罗素·霍尔斯(Russell Hulse)收到了它。1976年,他们发现了一个双星系统,其中脉冲星的轨道随时间逐渐下降,同时释放大量能量。他们能够证明这是引力波。他们因发现脉冲星并解释脉冲星正在发生的事情而于1993年获得诺贝尔奖。

不要怀疑对引力波的存在及其探测的解释。LIGO准确地解决了问题,也就是说,证明所有先前的发现都是正确的。

大爆炸也被称为引力波的原因之一。

现代化工作由来自世界各地的许多研究机构和实验室进行,包括美国,欧洲甚至澳大利亚。最初,创建LIGO的资金始于1992年,尽管早在1980年,一组科学家就首次提出了这一项目。许多人承认这是一个很大的风险,但仍然相信他们会得到结果。

目前,LIGO正在使用巨大的科学合作(LIGO科学合作(LSC))进行研究。研究人员包括来自15个国家/地区的大学的1000多名科学家。

许多参与这项研究的科学家认为,引力波的发现是一个新时代的开始,自从现在以来,引力波天文学领域已经成为现实。

引力波的发现使人类可以开始研究宇宙的变形部分。也就是说,那些由时空弯曲构成的对象。黑洞的碰撞和此事件的痕迹只是漫长旅程的开始。最主要的是,现在这条道路是开放的,您可以自信地走下去。

LIGO如何运作

这两个LIGO实验室中每个实验室的中心都是L型干涉仪,其长度为4公里,激光束被分成两束,并在试管内来回传播。它的直径约为1.2米,内部几乎形成了完美的真空。

如果爱因斯坦被发现一百年后,现在看到LIGO研究的结果,他会为自己的正确感到高兴。

为了能够控制位于干涉仪不同端的反射镜之间的距离,需要光束。爱因斯坦的理论指出,当引力波在两面镜子之间通过时,两面镜子之间的距离将以无穷小的量变化。距离变化不应超过质子的十分之一。它们必须固定。科学家继续朝这个方向努力,我们将在Telegram新闻频道中讲述他们最有趣的发现。

为了确定引起重力波的事件的方向,观测站必须精确地间隔开很远的距离。同时,您可以确保波浪来自太空并且与局部现象无关。

引力波的首次观察使加速由大量探测器组成的全球网络的建设成为可能。他们不仅可以巩固结果,而且可以找到更多的引力波源。将来,这的确会带来新的机会,但就目前而言,我们必须等待而不是干扰科学家的工作。

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