物理学家们真的没有想到,验证爱因斯坦巨大的预言竟然来自两个黑洞的兼并。但本年的诺贝尔物理学奖会发给在前年和本年作出了世纪性发现的LIGO开创人和领导人,恐怕是连外行都能猜到的。
我看上去永久得不到诺贝尔物理学奖了,尽管我或许还能活不少年,或许能够活到本年诺奖取得者的均匀年纪,挨近80岁。这倒不是谦善,这辈子,我做的理论研究,最有可能取得奖的是关于暗能量的作业,也就是全息暗能量模型。可是,这个模型是否正确,需要地理观测来证明或证伪,而地理观测发展真实太缓慢啦。
但是我是个诺贝尔物理学奖“预言大师”,曩昔几年都预言中了诺贝尔物理学奖取得者。本年破例,我懒得去预言。由于外行都知道谁会得奖。本年的这个奖没有任何悬念,一定会发给LIGO(激光干与引力波地理台)的几个开创人和领导人,由于他们在前年和本年作出了世纪性发现,总算勘探到了爱因斯坦一百年前预言的引力波。
引力波是什么?估量许多人在上一年新年期间现已了解了。上一年新年,LIGO发布了他们的第一个引力波勘探事情。这个事情是他们在2015年9月14号勘探到的,他们的两个勘探仪器,分别坐落美国路易斯安那州和华盛顿州,简直同时被来自13亿光年外的两个黑洞兼并事情影响了。这种影响真实微乎其微,长约四公里的激光真空臂被来自13亿光年外的引力波改变了原子核尺度的千分之一,这是什么概念?用米来衡量,是一百亿亿分之一米。不可思议。
正由于不可思议,这个试验的难度也是不可思议。LIGO从开创人幻想这个试验到勘探到引力波,阅历了大约四十年时刻。总算,在2015年秋天开端的时分,他们勘探到第一个事情,两个黑洞的质量都挨近30个太阳,到了那年的12月,他们又勘探到第二个事情,这次的引力波来自于仍是大约10亿光年之外的黑洞兼并,仅仅黑洞的质量略微小了一点。第二个事情勘探到了之后,LIGO这个人类史上了不得的仪器歇息了一下,也就是说持续被科学家和工程师们晋级了一下。到了本年一月份,LIGO勘探到了第三个事情,又是黑洞兼并。我想,这三次勘探足以让LIGO取得诺奖了。想不到的是,坐落意大利的独立仪器Virgo也在本年完结晋级了,本年8月,LIGO和Virgo同时勘探到第四次黑洞兼并事情,这次是第三方独立证明,LIGO的物理学奖变得毫无悬念。
爱因斯坦在1915年,也就是102年前,建立了他终身最巨大的理论,广义相对论。这个理论以为,所谓万有引力,不过是时刻和空间曲折的成果。我们很简单幻想一维空间和二维空间曲折,比方橘子皮,就是一个二维空间,它不是平的,它是歪歪扭扭的,因而数学家和物理学家就说它是曲折的。我们很难幻想世界的三维空间曲折,但数学家和物理学家能够经过数学来描绘这种曲折。那么,时刻曲折是什么?这更难幻想。看过《星际穿越》的人都知道,如果你去黑洞边际游览一次再回来,你和你的小伙伴比较起来会显得更年青。由于,在黑洞边际,时刻消逝得很慢很慢。时刻在不同地点消逝的速度不一样,就是时刻曲折。
爱因斯坦说,时刻和空间的曲折,导致万有引力,而能量则导致时刻空间曲折。他的理论看上去很难了解,但有个惊人的预言,存在引力波!已然时刻空间形状会变,这些改变也会跟从时刻改变。比方说,我们看到水面的形状会改变,如果这种形状改变还会跟着时刻改变,就是水波。将水波移植到时空形状改变,就是引力波了。
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