发现引力波:宇宙新葡亰棋牌网站探秘新一程

美国路易斯安那州利文斯顿市的激光干涉引力波天文台的资料照片。

爱因斯坦有关引力波的原始文件。

新闻背景

2月11日,LIGO(激光干涉引力波天文台)宣布:发现距离地球约13亿光年的两个黑洞并合产生的引力波。此发现不仅证实引力波的存在,而且补上了爱因斯坦提出的广义相对论一块关键的拼图。

如果爱因斯坦现在还活着,他将会再次获得诺贝尔奖。当然今天引力波的发现者也有充分的理由荣膺这一殊荣。

广义相对论为什么要改变引力观

为什么苹果总是垂直地落到地面?为什么不从侧面又或是向上,而是永远朝向地球的中心?一定有某种力量把苹果垂直地拉向地面。这种力量甚至可以延伸到更远的距离以至于整个广袤的宇宙空间。正是引力把宇宙中的物质聚集在一起,孕育了璀璨的宇宙结构乃至生命。

1687年,牛顿在《自然哲学的数学原理》一书中正式发表了他的引力理论:“宇宙中每个质点都以一种力吸引着其它各个质点。这种力与各质点的质量乘积成正比,与它们之间的距离平方成反比。”引力并非只存在于特定的质点之间,而是普遍存在于宇宙中任何两个质点之间。因此引力是“万有的”。那个时代的人们信奉绝对的时空观:时间就是时间、空间就是空间,这两者是截然不同的两个概念。在牛顿引力理论中质点间引力相互作用的传递不需要时间,而是在空间上瞬间传递。这种观念主导了之后两百多年人类对引力的认知。

直到1905年,爱因斯坦提出狭义相对论才打破自牛顿以来建立的绝对时空观。在狭义相对论中,时间和空间不再是完全独立的概念:时间和空间是相对的。无论光源如何运动,真空中的光速对于不同的观测者都是有限且一样的,而且任何相互作用的传递都不能超过光速。这明显与牛顿引力理论相冲突。

为了协调牛顿引力理论和狭义相对论,1915年爱因斯坦提出了广义相对论。引力被解释为时空几何的弯曲,这种弯曲又直接由时空中物质的能量动量张量决定。地球对苹果的引力源于地球巨大的质量扭曲了地球周围的时空,苹果在被地球扭曲的时空背景上向着地心运动新葡亰棋牌网站。就像在一张蹦床中间放置一个铅球,这个铅球改变了蹦床的形状。如果再在蹦床上放置一个网球,那么这个网球就会向着这个铅球的中心滚落。看上去就像是这个铅球在吸引着这个网球向它靠拢。对普罗大众而言,广义相对论听起来像是一个高度抽象而又与大家每天的生活完全无关的理论。事实绝非如此!比如现在广泛使用的全球定位系统就需要计入狭义和广义相对论的修正才得以实时地精准测定地面上物体的位置。

(责任编辑:新葡亰棋牌网站)

本文地址:http://www.mindshiftinc.com/ertongredian/2020/0913/948.html

上一篇:新区开出首张企业“电子身份证”

下一篇:调新葡亰棋牌网站查:科技行业六成女性曾经面临性骚扰

相关阅读

留下评论

(必填)

(必填)