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A36de1014f2df86a939217d7824ee0e6 世界的大千變化、無奇不有,從龐大的太陽系到浩瀚的銀河系,一直到廣袤無垠的宇宙,浩瀚無窮更是令人難以想像。一般理解的宇宙,是指人類所存在的一個時空連續系統,包括其間的所有物質、能量和事件。對於這一體系的整體解釋構成了宇宙論。

國際科學研究團隊“LIGO 科學合作”(LIGO Scientific Collaboration)昨天宣佈人類數十年來最重要的物理學與天文學發現:愛因斯坦(Albert Einstein)廣義相對論百年前預言的“引力波”(重力波、Gravitational Waves),確實存在!

引力波也稱重力波,是一種“時空曲率的漣漪”(ripples in the curvature of spacetime),愛因斯坦廣義相對論所預言的一種以光速傳播的時空波動,是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞的一種方式。

LIGO 的團隊在記者會中解釋這項研究的內容,他們觀測兩個相互環繞的黑洞,彼此拉扯而越來越靠近,最終將會合而為一,而團隊正式偵測到這兩個黑洞對時空扭曲發出的極微弱波動。

LIGO 是“雷射干涉引力波天文臺”(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory)的簡稱,由麻省理工學院(MIT)與加州理工學院(Caltech)在美國國家科學基金會(National Science Foundation,NSF)的資助下,從 1991 年開始建設。

引力波的發現將從根本改變我們對於時間、空間等基本概念的認識。由於它能夠穿透電磁波無法穿透的空間,因此將讓人類更深入瞭解遙遠的恒星、星系,甚至是黑洞,進而探究 138 億年前創生宇宙的“大爆炸”(Big Bang)。

愛因斯坦“廣義相對論”討論引力波的原稿。

簡單來說,引力波的發現將有助於人類對宇宙形成的認識,並且釐清關於宇宙膨脹或是收縮等分歧的推測。這勢必是一項能獲得世界最高殊榮諾貝爾物理學獎的重大發現,也是人類對於宇宙知識的一大突破。相關論文刊登在最新一期的《物理學評論通訊》(Physical Review Letters)

LIGO 在美國路易斯安那州的利文斯頓(Livingston)和華盛頓州的漢福德(Hanford)建造兩個一模一樣的地下探測器。兩座探測器同時接收到的資訊,才有可能是重力波的信號。

關鍵時刻在 2015 年 9 月 14 日來到,美國東部夏令時間淩晨 5 時 51 分,利文斯頓與漢福德的 LIGO 探測器同時接收到 13 億光年外兩個黑洞傳來的“漣漪”,經過反覆驗證,終於確認就是愛因斯坦百年前預言的“引力波”。

天文物理學家出身的美國國家科學基金會主席科多華(France Córdova)驚歎地說:“就像伽利略(Galileo Galilei)第一次舉起望遠鏡,這項對於浩瀚太空的新觀照,將深化我們對於宇宙的認識,催生出意想不到的新發現。”

LIGO,雷射干涉引力波天文臺

LIGO 觀測團隊的科學家之一、美國哥倫比亞大學物理學教授索瑪律卡(Szabolcs Marka)是該校實驗引力研究組的負責人,他告訴 CNN 說:“我認為這是物理學世界長久以來最大的突破。”除了廣義相對論之外,我們也許還能發現以前只存在我們的想像中的天體,也許會看到一個全新的宇宙。

索瑪律卡補充道:“過去天文學家們只有眼睛。”天文學透過各種高科技的望遠技術,觀測宇宙中可見的星體以及不可見的各種電磁光譜等,得以逐步深入宇宙的核心,他說:“如今天文學終於有了耳朵。”

2015 年正逢愛因斯坦發表廣義相對論 100 周年,《紐約時報》在報導中斷言,這項科學發現科學家們終於將視野拓展至最深入的物理世界中,愛因斯坦最古怪、最狂野的推測,終於得到證實。

科學家們漫長等待的時光,確實就像是索瑪律卡教授說的那樣,在這世界上,這麼多的科學家汲汲營營地努力求取知識,就是為了帶了人們對這世界宇宙更多的認識與瞭解。

難得百年一遇的科學重大突破,也多虧了愛因斯坦當年的大膽假設,還有後人眾多科學家們的細心驗證了。相信再過幾十年之後,到那個科技更發達的時候,就能驗證出更多現今認為不可思議的宇宙科學理論,文明也就更進一步發展了。

 

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1.  爆發 (發表於 2016年2月14日 15:29)
宇宙的

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