和LIGO一起倾听天籁之音

正100年前,爱因斯坦用广义相对论预言了引力波的存在,认为引力是弯曲时空的产物,引力波就是大质量物体相互影响时产生的时空涟漪。如今,科学家终于探测到了引力波存在的直接证据。2016年2月11日,激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家宣布发现了13亿光年之外的两个黑洞碰撞产生的引力波的信号,这个被称作GW150914的引力波是在去年9月14日被LIGO检测到的。理论上,宇宙中应该不乏引力波的痕迹。像超新星爆发、中子星超速运转、黑洞双星或双中子星旋近这些外力     

从旁观者到生力军

正在1.3亿光年外的长蛇座NGC4993星系,一例双中子星并合事件,为整个天文学界送上集体盛宴。2017年11月16日多国科学家同时宣布,人类第一次直接探测到来自双中子星并合产生的引力波以及伴随的电磁信号,"多信使天文学"从此迎来全新时代。在这一国际合作探索过程中,中国不再是旁观者。从最早参与提出理论模型到南极天文观测,中国科学家正在成为前沿科学探索的生力军。美国"激光干涉引力波天文台"(LIGO)于8月17日捕捉到编号     

科学的“大”与“小”

正《科学》杂志把"双中子星并合"评选为2017年度重大科学突破,是因为科学家对双中子星并合事件进行了多维度的详细观测,这一突破标志着天文学的发展进入了激动人心的新阶段,展现出潜力无限的未来,同时也是"大科学"研究的绝佳范例。美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)的两个探测器和欧洲"处女座"(Virgo)引力波探测器     

动态点击

<正>人类首次"看到"引力波全球多国科学家10月16日同步宣布,人类第一次直接探测到来自双中子星合并产生的引力波,并同时发现这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。我国第一颗空间硬X射线调制望远镜卫星"慧眼"和位于南极的巡天望远镜,都对此做出巨大贡献。本次引力波事件GW 170817是人类首次直接探测到由两颗中子星并合产生的新型引力波事件(区别于以往发现的双黑洞并合),发生在距离地球1.3亿光年之外的编号为NGC 4993的星系中。引力波是黑洞等极端天体物理过程中引力场急剧变化。人们形象地称它产生时空扰动并向外传播的现象为"时空涟漪",这种时     

人类首次探测到中子星-黑洞并合

<正>2020年1月5日,美国的地基激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, LIGO)探测到首例中子星-黑洞并合事件GW200105.这是继2015年9月14日探测到双黑洞并合引力波事件GW150914、2017年8月17日探测到双中子星并合事件GW170817之后,人类首次探测到中子星-黑洞并合事件(图1和2).     

探测器发现更多引力波

<正>在利用3架探测器进行了仅一个月的新一轮观测活动后,物理学家于2019年5月2日发布新闻公报说,他们发现了更多的引力波。自2015年首次探测到引力波以来,这些探测器已探测到13次由双黑洞碰撞产生的引力波、两次由双中子星碰撞产生的引力波,此次又探测到可能由黑洞和中子星碰撞产生的引力波。与此同时,伴随着探测量的不断增加,一位理论学家取得的一项进展,有望改变研究小组分析信号的方式,从而使检验阿尔伯特·爱因斯坦     

引力波已在探测中

20世纪90年代,两位美国天文学家经长期观测,发现了两颗中子星的相互绕转运动状况,而它们的互绕周期会逐渐地延长,也即运动在稍稍变慢,这显然是由于运动中能量的丢失而引起的。据他们计算,这与两中子星因激起引力波所丧失的能量精确地吻合有关。他们的努力,     

百年光学史

正光学学会自从1916年创立之日起,便聚集了全球光学领域的科学家、工程师、商界领袖和学生,这些人士在光学和光子学领域的工作早已改变了整个世界。1916年6月,也就是一个世纪之前,阿尔伯特·爱因斯坦预测了时空涟漪——如今以引力波之名为人所知——的存在。今年早些时候,我们庆祝了人类观测到引力波现象的喜讯,这个让人惊讶的观测结果是全球范围内一千多位科学家合作的成果,观测中使用了镜子和激光制成的高灵敏度天线。这     

科学大事件 引力波之迷影寻踪

正2016年2月12日,也就是农历"破五",中国传统迎财神的日子。这一天,不仅中国,全世界的物理学界都在欢庆,仿佛迎来了它们的"财神"——被预言已经百年的引力波,终于被探测到了。作为普通大众,我们在被各种社交媒体刷屏的"引力波"洗脑的同时,却很少有人知道,引力波到底是什么?为什么探测到它需要百年努力?它又能给世界带来什么?本期"专题",我们将追随科学家的视野,一起揭开引力波的神秘面纱。     

关于“引力波”问答

<正>科学家近日宣布,通过南极BICEP2望远镜探测到了物理学家曾预测的引力波在时空中产生的涟漪。BICEP2检测到的这种特别的引力波涟漪是宇宙大爆炸后的急速膨胀所产生的,引力波的发现让我们有幸一瞥宇宙远古历史上最遥远的那一瞬间。"引力波"涉及一些人们比较陌生的概念,以下是关于引力波的问答。BICEP2宣告的意义是什么?科学家需要多年时间来揭示这一发现的意义,以下是目前已经明确的重要意义:·早在100年前,爱因斯坦就已经预测到了"引力波"的存在。根据他的计算,这种引力波可能     

迎接天文新时代

100年前,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。广义相对论的其他预言如光线的弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都已获证实,唯有引力波一直徘徊在科学家的“视线”之外。美国科学家在2016年2月11日宣布,人类首次直接探测到了引力波。这是人类第一次能够“听”到宇宙的“声音”。它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。过去,宇宙以光的形式向人类传递了太多信息,而如今,引力波在时空中向我们传递着类似声音般的新信息。引力波的发现,很有可能改写物理课本,它带给科学家和人类今后无穷的想象。正如著名理论物理学家斯蒂芬.霍金所说,“人类探测到引力波的这种能力,很有可能引发天文学革命。这提供了一种人们看待宇宙的全新方式！”     

百年引里波探索史

正激光干涉引力波天文台(LIGO)的科学家在2016年2月1 1日宣布,他们已经检测到引力波:也就是爱因斯坦在一百年前预测的时空涟漪。     

超速逃离银河系

不仅银河外星系正在远离银河系而去,科学家发现,一颗银河系内的超密中子星也在“试图”解脱银河系束缚,逃往广袤的宇宙星际空间。据《新科学家》杂志报道,科学家们借助美国国家科学基金资助的“超长基线射电望远镜阵列”,首次直接观测到这颗有史以来移动速度最快的中子星B1508     

第三种波通信——引力波通信的实验成果

引力波早在1916年爱因斯坦就预言它的存在,并认为引力波以光速在太空中飞驰。1960年,美国马里兰大学的韦伯教授首先采用铝杆天线装置来探测引力波,嗣后,联邦德国、苏联、美国贝尔实验室也相继采用比铝杆天线更精密的装置来进行探测,结果都未直接探测到来自太空中的引力波。但是,根据爱因斯坦的广义相对论,如果太空中有一颗脉冲星在辐射引力波的话,那么它的公转周期就会缩短。1974年,美国物理学家泰勒博士,发现了一颗脉冲星以0.059秒的周期准确地发出无线电脉冲信号。经过长达四年时间的观测,终于发现其公转周期有了缩短,且其缩短值与理论上的计算值完全相符,这便间接地证实了这颗脉冲星确实是在发射引力波。自此以后,有关引力波是否存在的争论就逐渐趋于平息。近年来还设想和研制了许多有关发生和检测引力波的装置,并且成功地实现了对莫尔斯电码的发送和接收,这就为人类利用第三种波——引力波通信展示了美好的发展前景。本文介绍引力波通信的实验结果。     

原初引力波

在一只苹果从树上落下来的时候,牛顿看到了万有引力,而爱因斯坦看到了引力波。美国哈佛一史密森天体物理中心的科学家宣布,他们发现了原初引力波的印记,这是迄今证明宇宙暴胀理论最有力的证据。这一重大发现一旦证实,将有望帮助弄清宇宙原初时刻之谜。     

来自太空的化肥

如果在银河系邻近星系中的恒星发生伽马射线大爆发，对地球上的生物来说或许不是一个好消息。但是一些科学家最近指出，这样的爆发可能在大约4.4亿年前向地球遍撒化肥，并最终使得地球陆地上绿意盎然。 至少在过去10年中，科学家一直猜测伽马射线大爆发曾经在远古地球上导致了数次生物大灭绝。伽马射线爆发被认为可能是超新星(即老年恒星爆炸)的副产品，也可能是致密(超高密度)恒星——中子星相撞的结果，爆炸和撞击释放超大量的高能辐射——伽马射线，这些射线聚集成两股“灯塔”式的超高能光柱。 迄今为止观察到的几乎所有伽马射线大爆发，都发生在那些遥远的星系。不过，在这去几十亿年中，至少有     

物理学和天体物理学中重要和有趣的问题

许多人可能已经注意到:青年物理学家,甚至是颇有天赋的,通常视野都很狭窄.这样的物理学家可能对某个相当复杂的领域,例如说,对量子场论中的详尽细节都很熟悉,但是如果你问他关于超导或是铁电现象、关于中子星的构造或是探测引力波的可能方法,那你会得不到答案.要熟悉这些和许多其它的课题并不需要许多时间.并且几乎不需要我来证明视野和知识的广阔对物理学家不仅是自然的——毕竟,物理学不是很吸引人的吗?——而且对于成功的工作也是特别重要的;甚至也是纯实用主义者所应追求的.     

引力和相对论天体物理第六次学术讨论会在贵阳举行

引力和相对论天体物理第六次学术讨论会于1986年8月4～9日在贵阳举行。与会代表120余人,会议就近年来引力理论的进展、时空拓扑性质、超弦理论、量子宇宙学、大尺度结构的量子现象、卡卢扎-克莱因理论、超荷、引力波实验的进展、中子星研     

对话吴岳良:从时空的涟漪到太极计划

正2016年2月,美国国家科学基金会和欧洲引力天文台召开新闻发布会,正式宣布有史以来,科学家第一次直接观测到了来自遥远宇宙的剧变事件所产生的时空涟漪——引力波.所观测到的信号置信度大于5.1s,符合自然科学界对于"发现"最严格的定义标准.这恰好验证了100年前爱因斯坦的一个重要预言,是首次在强引力场条件下对广义相对论的直接验证.     

引力波探测的未来

<正>●在经历了二十年的漫长岁月并耗资超过5亿多美元,世界上最大的引力波探测器——LIGO——或将成为对引力波探测最为敏感的仪器。然而近十年来,LIGO的首要任务是搜寻引力波,但却没有任何发现。随着设备的升级,该项目将面临不得不最终兑现其承诺的残酷现实。在路易斯安那州巴吞鲁日东面的湿地中,对引力波的搜索在中午后才算真正开始。这缘于附近公