人类首次探测到引力波涟漪

<正>科学发现史上又一个重要里程碑宇宙时空中的引力波让我们有机会一窥遥远过去宇宙大爆炸瞬间发生的事情。原始引力波的发现如果能得以证实,将在整个科学领域内产生涟漪效应。引力波的存在支持了一些非常关键的预测,例如宇宙是如何开始和运作的,并为将现代物理学的两个基础理论合二为一提供了一线希望。引力波预测成为现实大质量天体加速穿越时空结构时引起空间动荡产生的涟漪就叫作引力波。很早以前,爱因斯坦广义相对论就已经预测到了引力波的存在,尽管它们从未被直接探测到。     

引力波揭秘宇宙新图景

<正>2014年3月17日,哈佛大学史密森天体物理中心宣布,科学家通过南极宇宙河外偏振背景成像(BICEP2)望远镜探测到了原初引力波存在的证据。如果得到确认,其意义不仅在于揭示宇宙大爆炸最初时刻的物理过程、有助于建立一个精确的暴涨理论,还将带来量子力学和广义相对论的进一步融合。关心宇宙学的读者对此也许并不感到意外,《Nature》和     

获取宇宙最初一刻的吉光片羽

<正>宇宙学是一门奇特的学问:课题是独特的,对象是独特的,方法是独特的,甚至它的研究者也是独特的。美国BICEP2研究团队就是这样一批独特的宇宙学家。他们发现了宇宙诞生之后一亿亿亿亿分之一秒遗留下来的"吉光片羽"。他们探测到了大爆炸之后穿过宇宙的引力波。这是一个石破天惊的发现,对了解宇宙如何诞生具有里程碑式的意义,如果得到确认,他们将有望获得下一个诺贝尔物理学奖——解构大爆炸在137亿年前大爆炸发生的那个时刻,我们所居住的宇宙被压缩到一个难以想象的小尺度上,相伴随的是极高的温度和极大的密度。当宇宙年龄在38万年时,宇宙膨胀得足以让辐射冷却下来,不再     

原初引力波直接证据不成立

2014年3月,位于南极洲的BICEP2(Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization)研究团队宣称,通过对宇宙微波背景辐射(Cosmic Microwave Background,CMB)极化现象的观测与分析,首次得到了原初引力波的直接证据。这一证据能够用来证明暴胀宇宙理论。然而,2015年1月,欧洲空间局(European Space Agency,ESA)发布公告称,无证据支持原初引力波的发现。宇宙起源于138亿年前的大爆炸,从最初极小尺度、极高温度、极大密     

暴涨理论或证实多重宇宙存在

不久前．天文学家监测到宇宙大爆炸后1／1045秒的时间内发生的情景：在万物伊始的短暂瞬间，宇宙开始急剧膨胀——这个理论被称为宇宙暴涨理论：根据爱因斯坦的理论，当这种爆炸性事件发生时，它会在时空织布上产生涟漪，也就是所谓的“引力波”。     

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     

引力波发现或重新“洗牌”物理学

<正>3月17日,哈佛大学史密森天体物理中心的天文学家约翰·科瓦奇(John Kovac)宣布了关于引力波的期待已久的证据——时空结构中的涟漪起源于宇宙大爆炸并经历了急剧膨胀的暴涨阶段——当晚,详解这一发现结果的首篇论文被放到了网上,作者是加拿大圆周理论物理研究所的大卫·马什(David Marsh)及其同事。他们写道,科瓦奇小组使用的南极BICEP2望远镜的测量结果几乎排除掉了一类模型,该模型基于一个被假设存在的基本粒子——轴子——来试图解释宇宙早期的暴涨以及宇宙中神秘暗物质的     

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。     

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     

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。     

是的,我们发现了

<正>仰望浩渺的星空,你是否总有一个疑问:宇宙究竟从何而来?虽然宇宙大爆炸、宇宙暴胀论等关于宇宙起源的学说,在理论上已相当丰满,但是确凿的证据在哪呢?北京时间3月18日凌晨,来自美国哈佛大学史密森天体物理中心的科学家宣布,他们发现了宇宙大爆炸后最早时期的神秘时空波纹——原初引力波。这不仅是宇宙刚刚诞生时急剧膨胀的首个直接证据,也是证明宇宙膨胀理论最有力的证据。138亿年前,宇宙发生大爆炸之后,宇宙在极短的时间内     

引力波天文学的新浪潮

<正>2015年,人类首次探测到了黑洞碰撞产生的时空涟漪。现在,天体物理学家把搜寻目光转向了大爆炸本身产生的波。科学家认为,大约在大爆炸开始之后一百亿亿亿亿分之一秒时,宇宙经历了一段虽然短暂但非常剧烈的快速膨胀时期。这一现在被称为"暴胀"的事件,实在是太过猛烈,以致空间与时间的结构都产生了剧烈震动,同时释放出引力波。与之相比,6年前,     

点击

<正>制造太空探测器寻找宇宙引力波根据爱因斯坦的广义相对论,宇宙引力波是由大质量天体的合并、碰撞等事件形成的,它如同时空中的涟漪,对人类探索宇宙有着极其重要的意义。而要寻找它们,就需要精密探测器的支持。目前,欧洲空间局正在全力打造LISA"探路者"引力波探测器,这也是今年宇宙学研究领域的一个重要事件。     

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.     

一个疯狂的宇宙

几个世纪以来 ,天文学家一直在研究宇宙中的星系和大尺度结构是如何形成的。在 2 0世纪后半叶 ,宇宙学家发现这些过程有一个见证者 ,它就是温度仅为几K的宇宙微波背景辐射 (cosmicmicrowaveback ground,CMB)———大爆炸的余辉。恰恰在物质形成结构之前 ,CMB遍布了整个宇宙。大约 1 0年前 ,科学家发现了CMB的有效温度存在着微小的变化 ,这为研究星系的早期形成以及之后的演化提供了重要的线索。现在 ,另一个观测证据显示 ,这些温度上的差异始于大爆炸之后大约 40万年。通过位于南极的射电望远镜———度角干涉仪 (DegreeAngularScaleI…     

人类首次直接探测到引力波——广义相对论和天文学的又一个里程碑

正100年前,爱因斯坦建立了广义相对论,预言了引力波的存在.根据广义相对论,引力波是由于时空扭曲而产生的一种以光速传播的时空波动,如同石头丢进水里产生涟漪一样.从20世纪50年代开始,科学家们一直在努力探测引力波.但由于引力波传播到地球时已经极其微弱,所以实验探测异常困难.从理论上讲,物体质量越大,运动速度越大,造成的时空曲率变化越严重,产生     

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！”     

夜空中永不消失的“电波”

德国天文学家海因里希·伯斯在19世纪初期提出一个观点:如果宇宙是静态和无限的空间,那么我们还能看到黑暗的夜空吗?现在我们已经知道宇宙存在一个开端,并处于加速膨胀的过程中。然而,我们所看到的夜空并不是完全黑暗的,在所有方向上和所有波长范围内都存在一个微弱的"背景光"。目前,科学家通过位于新墨西哥州的卡尔·G扬基甚大阵解决了天空中永远存在的神秘辉光,即射电背景,其不同于宇宙微波背景。科学家认为,这些辉光来自全宇宙的射电星系。     

广义相对论的新验证设计

爱因斯坦的广义相对论创立至今,已经先后经过了水星过日点进动、光线在太阳附近引力场中的弯曲、光谱的引力红移、雷达波传播途经太阳引力场往返时间的延缓、引力波的接收、爱因斯坦万有引力透镜观察星体的多重影像等几次实验检验。虽然说其中的有些检验精度不是很高,特别是引力波的重复接收实验至今未果,但是在检验条件允许的误差范围内,广义相对论所预言的几个效应还是存在的。不仅如此,爱因斯坦的广义相对论还直接导致了现代宇宙学的诞生。现代宇宙学的发展与广义相对论的验证紧密相连。现在,中国天体物理学家提出了"随宇宙初始的膨胀惯性,     

天体尺度上的重大灾变事件——宇宙在大爆炸中诞生

 目前关于宇宙起源的主流学说是大爆炸宇宙论--可观测宇宙在一次大爆炸事件中诞生,至今经历了长达130多亿年的演化,期间形成了各种形式的天体和天体系统。因得到若干重要观测事实的支持,基于灾变式事件的大爆炸理论已获得学界的普遍认可。