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你能想象嗎，其實(shí)身處宇宙的我們，此刻或許正在時(shí)空里蕩漾。
早在百年前，愛(ài)因斯坦就曾預(yù)言：宇宙中存在引力波！但是當(dāng)時(shí)人們根本參不透，這位“科學(xué)怪人”腦中的宇宙究竟什么樣。
如今，引力波被證實(shí)確實(shí)存在！今天我們就來(lái)聊聊，引力波到底是什么。
愛(ài)因斯坦的預(yù)言
1915年，愛(ài)因斯坦在認(rèn)識(shí)到引力，是一種非常特殊的相互作用后，提出了廣義相對(duì)論。其著重指出引力的本質(zhì)，就是時(shí)空彎曲！
次年，也就是1916年，愛(ài)因斯坦又提出并論證了引力是以波的形式進(jìn)行傳播的。這就是愛(ài)因斯坦預(yù)言宇宙存在引力波的由來(lái)。
我們不得不佩服，這個(gè)智商天花板的男人，早在百年前，就預(yù)言了引力波的存在。要知道以那時(shí)的科技水平而言，根本無(wú)法探測(cè)到引力波。
而且愛(ài)因斯坦十分具象地提出，引力波以光速傳播，時(shí)空也不是均勻平整的，而是變化彎曲的！
要知道他所打破的，不僅僅是一個(gè)認(rèn)知，還有曾經(jīng)被奉為“完美真理”的牛頓經(jīng)典力學(xué)！
當(dāng)年，牛頓被落下的蘋果“砰”的一聲，砸出了“萬(wàn)有引力”定律。誰(shuí)也沒(méi)有想到，這習(xí)以為常的現(xiàn)象背后，竟然包含著宇宙萬(wàn)物運(yùn)行的規(guī)律！
隨后通過(guò)對(duì)力學(xué)的不斷研究和探索，牛頓憑借三大定律，獲得了近代物理不可撼動(dòng)的學(xué)術(shù)地位。那愛(ài)因斯坦又是怎么走出巨人的權(quán)威，發(fā)現(xiàn)引力波的呢？
最初，愛(ài)因斯坦對(duì)于引力波的構(gòu)想，只是源于腦中的一個(gè)“靈光乍現(xiàn)”。
隨后通過(guò)對(duì)弱引力的線性化處理，將用黎曼幾何寫出來(lái)的引力場(chǎng)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化，從而推導(dǎo)出了純理論的引力波方程。
也就是說(shuō)引力波的提出，源于類似數(shù)學(xué)上電磁波方程的方程式推導(dǎo)，而非真實(shí)的實(shí)驗(yàn)觀察。
于是，學(xué)術(shù)界關(guān)于引力波是否真的存在，多年來(lái)還是持懷疑態(tài)度的。即使有愛(ài)因斯坦這樣的物理大神背書，人們還是更相信“眼見為實(shí)”。
就好像千百年前，古人不知道地球有多大，所以一直認(rèn)為天圓地方，陸地是平的一樣。那引力波究竟是什么呢？
引力波到底是什么
假如愛(ài)因斯坦和牛頓兩位物理學(xué)大神，因?yàn)閷W(xué)術(shù)問(wèn)題扭打在一起，你站誰(shuí)？
在牛頓的經(jīng)典力學(xué)中，時(shí)間是勻速向前的，空間也是均勻拓展的。
時(shí)間和空間的絕對(duì)性，決定了宇宙具有平穩(wěn)持續(xù)擴(kuò)散的規(guī)律性，根本不可能存在什么起伏，因?yàn)槿祟惽О倌陙?lái)的平穩(wěn)生活空間是肉眼可見的。
但愛(ài)因斯坦卻不這么認(rèn)為。在愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論中，時(shí)空會(huì)發(fā)生扭曲，宇宙也并非平坦無(wú)際。他認(rèn)為，整個(gè)宇宙充滿了以光速擴(kuò)散的引力波。
只要是有質(zhì)量的物體，就會(huì)使其周圍的時(shí)空發(fā)生扭曲，質(zhì)量越大，時(shí)空扭曲越厲害。
后者的科學(xué)視野，一下子就把常年注視于天體運(yùn)行規(guī)律的科學(xué)慣性，轉(zhuǎn)移到了存在于天體周圍的廣袤空間中來(lái)。
隨著愛(ài)因斯坦細(xì)致而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼撌龊屯茖?dǎo)，物理學(xué)界也開始逐步認(rèn)同，并接受了這位偉大的物理學(xué)巨人的觀點(diǎn)。那引力波究竟是一種怎樣的存在呢？
簡(jiǎn)單理解，引力波就好比我們向水面投擲石塊，蕩起的漣漪一樣。又類似于地震發(fā)生時(shí)，檢測(cè)儀表上逐層向外擴(kuò)散的波浪線。
其扭動(dòng)的幅度和頻率，就是引力波的振幅和頻率，所以如果能測(cè)量到天體的扭動(dòng)，便可以測(cè)量到引力波了。
但是，實(shí)現(xiàn)測(cè)量的最大阻礙，就是天體之間動(dòng)不動(dòng)就數(shù)萬(wàn)光年的距離。即便是宇宙中最強(qiáng)的引力波，傳導(dǎo)到地球，振幅也不過(guò)億萬(wàn)分之一納米罷了。
所以如果想捕捉到較為強(qiáng)烈的引力波，就必須有預(yù)見性的，對(duì)準(zhǔn)某一深空，并憑借運(yùn)氣觀測(cè)到質(zhì)量巨大的天體之間發(fā)生災(zāi)變，從而相互作用，加速運(yùn)動(dòng)。
例如，找到來(lái)自宇宙深處，黑洞融合所產(chǎn)生的噪聲等。當(dāng)然，這個(gè)概率可以說(shuō)是相當(dāng)小的。
因此，需要特別指出的是，即便是認(rèn)為引力波肯定存在的愛(ài)因斯坦，當(dāng)年也覺(jué)得人類可能永遠(yuǎn)也無(wú)法探測(cè)到引力波！
但天才就是天才，他們超前的科學(xué)視角，注定是一般人短時(shí)間內(nèi)無(wú)法理解的。就好像真理永遠(yuǎn)是真理，它一定經(jīng)得住時(shí)間的考驗(yàn)。
當(dāng)初，令人“一頭霧水”的預(yù)言，如今卻被天文學(xué)家證實(shí)：宇宙中存在的引力波，已被清晰地探測(cè)到了。
“時(shí)空漣漪”確實(shí)存在
愛(ài)因斯坦的引力波預(yù)言被證實(shí)，“時(shí)空漣漪”的褶皺里有什么？是高維度空間，還是多重宇宙？
地球只是茫茫宇宙的一粒塵埃，質(zhì)量龐大的天體運(yùn)動(dòng)，離我們實(shí)在太過(guò)遙遠(yuǎn)，而近距離的物體，在加速運(yùn)動(dòng)的情況下，產(chǎn)生的引力又十分微弱，所以近百年來(lái)，物理學(xué)界一直都對(duì)引力波是否真實(shí)存在心存疑慮。
不過(guò)1974年，科學(xué)界就有了進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)。被命名為PSR1913+16的脈沖雙星的發(fā)現(xiàn)，證實(shí)了致密雙星系統(tǒng)的引力輻射，與廣義相對(duì)論的預(yù)言完全一致。
2016年2月科學(xué)合作組織，更是通過(guò)多年來(lái)對(duì)一組13億年前，就開始的雙黑洞碰撞與并合的觀測(cè)，向全世界宣布：人類首次觀測(cè)到，并直接探測(cè)到了引力波！
這兩個(gè)黑洞的原初引力波，來(lái)自于138億年前的宇宙大爆炸。他們一個(gè)相當(dāng)于36個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，一個(gè)相當(dāng)于29個(gè)太陽(yáng)。
兩個(gè)黑洞在融合前，彼此相互旋轉(zhuǎn)，隨著距離的靠近，旋轉(zhuǎn)速度逐漸加快，部分能量以引力波的形式被釋放。
當(dāng)二者合二為一，形成了一個(gè)62個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的超級(jí)黑洞。那散失的3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量，就是合并的數(shù)百萬(wàn)年來(lái)，以光的速度向宇宙?zhèn)鬟f出的引力震動(dòng)。
不僅如此，科學(xué)家還在黑洞合并后，二次探測(cè)到了引力波。
至此，整整一百年后，愛(ài)因斯坦的預(yù)言被證實(shí)。那有人就會(huì)問(wèn)了，質(zhì)量如此大的天體，為何會(huì)“浮”在太空，不會(huì)“沉”下去呢？
這是因?yàn)?，宇宙中不僅有引力波，還存在引力場(chǎng)。大質(zhì)量的星體，雖然壓彎了宇宙的平面，但是其曲率的空間也是非常廣的。
就好像一個(gè)滾落于蹦床的鐵球，悠長(zhǎng)而彎曲的宇宙平面，會(huì)將星球托起來(lái)不讓其下沉。
而身處地球的我們感受不到宇宙的漣漪，只不過(guò)由于宇宙范圍太大，即便是宇宙中密度最大的天體，超大質(zhì)量的中子星發(fā)生劇烈的相互運(yùn)動(dòng)，其釋放的引力短時(shí)間內(nèi)也很難到達(dá)地球。那這些彎曲蕩漾的時(shí)空里又有什么呢？
有人說(shuō)，如果引力波扭曲的時(shí)空褶皺能被展開，或許四維空間將不再遙不可及，甚至多重宇宙的存在也不是沒(méi)有可能。
屆時(shí)，我們或許能夠輕而易舉地?cái)[脫天體引力的桎梏，借助引力波實(shí)現(xiàn)夢(mèng)幻般的時(shí)空穿越，聽起來(lái)是不是很令人期待呢。
