引力波是什麼 引力波有什麼作用和用途

導語：每一種科學上的新發現都有可能推動世界科技的進步，就在昨天(16日)晚上，包括我國在內的一些國家同時發現了雙中子星併合引力波，同時探測到其電磁對應體，這一發現是人類史上的首例，科學家對此發現狂喜不已。爲什麼科學家們引力波會如此興奮?引力波是什麼?引力波有什麼作用和用途?現在小編帶你一起走進物理學的世界，瞭解引力波的神奇之處。

引力波是什麼 引力波有什麼作用和用途

引力波

一、引力波是什麼

引力波也被稱爲“時空的漣漪”。1916年,愛因斯坦基於廣義相對論預言,劇烈的天體活動會帶動周圍時空一起波動,這就是引力波的由來。此後百年間,科學界一直在尋找引力波的存在。截至目前,人類已發現4例由雙黑洞合併產生的引力波,而此次的引力波GW170817,首次發現由雙中子星合併產生,意義重大。

國家天文臺南極團組負責人商朝暉說,AST3-2是南極現有最大的光學望遠鏡。目前,它主要進行超新星巡天、系外行星搜尋、引力波光學對應體探測等天文研究。

引力波的存在是廣義相對論洛倫茲不變性的結果，因爲它引入了相互作用的傳播速度有限的概念。相比之下，引力波不能夠存在於牛頓的經典引力理論當中，因爲牛頓的經典理論假設物質的相互作用傳播是速度無限的。

“德國之聲”的文章說，在廣義相對論中，引力可以用時空彎曲來解釋。假設時空就是一張蹦牀：一個網球放在蹦牀上，它只會靜靜地停在那裏;而如果此時在蹦牀上坐着一個人，蹦牀就會向下凹陷，網球則會滾向凹陷處，而且越是離得近，滾得越快。網球被這處凹陷“吸引”了。坐在蹦牀上的人體重越大，凹陷就越明顯，網球就越容易滾向凹陷。

人類發現雙中子星併合引力波

二、引力波有什麼作用和用途

專家表示，引力波從目前來說，作用主要體現在提供了一種供我們深入研究天體物理過程的重要信息來源，無論是兩個黑洞並存還是兩個中子星並存，到最後階段，其現象是非常複雜的。一方面有引力場的複雜相互作用，這種相互作用最後也是高度非線性的，時空都可能會發生很劇烈的變化。另一方面，從物理角度講，除了時空，還有物質，對中子星來說，它裏面的物質也是密度非常高的物質，按照一般的模型來說，中子星是由很多高密度的原子核混成一體的，這些原子核大部分都是中子，這樣的一些物態在兩個中子星碰撞的時候會產生怎樣的複雜現象，我們也非常希望瞭解，通過這些瞭解甚至也可以深刻地追究宇宙的基本物理規律。現在我們既有了引力波的觀測，又有了光學的觀測，這爲我們提供了很多信息，在未來一段時間內會有很大的發展。星際穿越是科幻小說中的情節，真實情況不一定像小說中那麼戲劇化，但可能這裏頭也有很密切的聯繫，對這些東西的探求可能會有非常有意思的物理規律。

國際宇航聯空間運輸委員會祕書長、中國航天科工集團公司二院研究員楊宇光表示，引力波最重要的意義在於，人類從過去到現在所有對自然界的觀測，包括天文觀測，主要依賴於電磁波，也就是雷達或者光學波段的電磁波對未知世界進行探測。而有了引力波以後我們就對自然界多了一種探測手段，這是一個質的差異。引力波的探測有可能使我們瞭解到更豐富的有關於黑洞、中子星等等這些天體在發生一些現象和劇烈變化時的時空變化，所以說它對於瞭解物質世界是非常有用的。

三、引力波怎麼探測

北京時間16日晚22時，包括我國在內的多國科學家宣佈，人類第一次直接探測到來自雙中子星合併的引力波，並同時“看到”由這一壯觀宇宙事件發出的電磁信號。

據科學家介紹，2017年8月17日，美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)發現一個新的引力波信號GW170817。這個信號是一個由雙中子星合併產生的引力波。全球約70個地面及空間望遠鏡從紅外、X光、紫外和射電波等多個波段開展後續觀測。這其中，也包括中國架設在崑崙站的南極巡天望遠鏡AST3-2。

僅僅在LIGO觀測到引力波信號後的1.7秒，美國費米太空望遠鏡探測到名爲GRB170817A的伽馬射線暴。“費米幾乎在同一時間觀測到伽馬射線暴，讓我們更加興奮，也更有緊迫感。”加州理工學院LIGO數據分析小組負責人艾倫·溫斯坦教授回憶說。

LIGO和費米在遇到強信號時，會自動向天文界發送警報。這是一場與時間的賽跑，世界範圍內的望遠鏡後續觀測隨即啓動。大約11個小時後，位於智利的斯沃普望遠鏡率先觀測到此次信號的光學對應物——位於一個叫NGC4993星系的雙中子星系統。

基於AST3-2獨立收集到的數據，科研人員還計算出，此次兩顆緻密中子星合併的過程共拋射出超過3000倍地球質量的物質，這些物質攜帶有巨大能量，拋射速度達到0.3倍光速。

引力波也被稱爲“時空的漣漪”。1916年，愛因斯坦基於廣義相對論預言，劇烈的天體活動會帶動周圍的時空一起波動，這就是引力波的由來。此後百年間，科學界一直在尋找引力波的存在。此前，人類已經發現4例由雙黑洞合併產生的引力波。