美国科学家宣布发现引力波 爱因斯坦预言获证

  据新华社2月12日专电 美国科学家11日宣布第一次直接探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”,它的发现是物理学界里程碑式的重大成果。

  爱因斯坦百年前预言其存在

  “女士们、先生们,我们已经探测到引力波,我们找到它了。”美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)执行主任戴维·赖茨当天在华盛顿举行的记者会上宣布。

  来自加州理工学院的赖茨把寻找引力波比作科学上的登月项目。“我们做到了,我们登上了这个‘月球’。”他兴奋地重复道。参与记者会的还有麻省理工学院的研究人员及资助研究的美国国家科学基金会人员。

  引力波是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。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。

  上世纪70年代,曾有美国科学家在观测双星系统的过程中,发现引力波存在的间接证据,并因此获得1993年诺贝尔物理学奖。100年来,也不断有实验声称直接探测到了引力波,并造成过轰动效果,其中包括20世纪60年代的韦伯实验,以及2014年的BICEP实验,但后来都被证明是乌龙。

  中国科学家参与搜寻引力波

  在将于《物理学评论通讯》杂志发表的新研究中,科学家探测到的是由黑洞合并产生的一个时间极短的引力波信号,持续不到1秒。它经过13亿年的漫长旅行,于2015年9月14日抵达地球,被刚改造升级的LIGO的两个探测器以7毫秒的时间差先后捕捉到。

  据研究人员估计,两个黑洞合并前的质量分别相当于36个和29个太阳质量,合并后的总质量是62个太阳质量,3个太阳质量的能量以引力波的形式在不到1秒的时间内释放,释放的峰值能量比整个可见宇宙释放的能量还要高出约50倍。

  LIGO是美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造的两个引力波探测器,改造升级后其探测灵敏度大幅提高。10多个国家超过1000名科学家参与了这个搜寻引力波的项目,其中有来自中国清华大学的科研团队,包括该校信息技术研究院研究员、天体物理中心兼职研究员曹军威,以及计算机系副教授都志辉和王小鸽等。

  今年或探测到更多引力波信号

  有关LIGO发现引力波的传言已在物理学界传播了几个月,最早透露这一消息的是美国亚利桑那州立大学物理学家劳伦斯·克劳斯,但一直没有获得LIGO项目组证实。克劳斯11日对新华社记者说,发现引力波是一个“重大里程碑”,它开启了观测宇宙的一个新窗口,就像望远镜的发明或太空无线电波的发现一样。引力波天文学将成为21世纪的天文学。

  在当天的记者会上,也有人问所探测到的引力波信号是不是好得过头了?LIGO项目科学家的回答是,他们花了几个月的时间进行验证,这也是为什么去年9月探测到引力波信号,却拖到今天才宣布。这些科学家还相信,随着探测器灵敏度的提高,今年应该会探测到更多引力波信号。

  【声音】

  引力波提供了一种人们看待宇宙的全新方式。人类探测到引力波的这种能力,很有可能引发天文学革命。 ——著名理论物理学家斯蒂芬·霍金

  我们无法预测引力波天文学将如何改变对宇宙的基本认知,就像伽利略用他的小望远镜预测不了哈勃太空望远镜展现给我们的宇宙那样。我们可以预期的是,100年后我们的后辈所知道的将与我们所知道的有天壤之别。 ——LIGO项目科学家查德·汉娜

  100年前,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。但爱因斯坦也曾认为,由于引力波太过微弱,它无法被探测到。这次我们既证明了他的正确,另一方面他也说错了,我们真的探测到了。——LIGO项目科学家孙翎

【作者:新华社】 【编辑:彭应兵】
关键词:引力波 引力波 美国科学家 爱因斯坦预言
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