引力波本质什么意思 (引力波能力强大吗)

引力波是黑洞的吗,引力波到底是怎样存在的

【导读】十亿年前的一场风流韵事,十亿年后我们终于看到了那张被滚皱了的床单。朝闻道,夕死可矣;我们都将死去,但哪怕我们所创造的一切都将化为灰烬,我们依然能知道宇宙初生的那个黎明,和宇宙最终灭亡的那个夜晚。我们将凭知识超越时空—而今天,我们将在这条道路上迈出小小的又一步。

“女士们先生们,我们发现了引力波。我们做到了!”2016年2月11日,激光干涉引力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)项目主管大卫.莱兹(David Reitze)在华盛顿举行的新闻发布会上终于自豪的说出了这句话,这或许标志着物理学一个新的时代的到来。

美国科学家11日宣布,他们探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。

美国加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员当天在华盛顿举行记者会,宣布他们利用LIGO探测器于2015年9月14日探测到来自于两个黑洞合并的引力波信号。

据他们估计,这两个黑洞合并前的质量分别相当于36个与29个太阳质量,合并后的总质量是62个太阳质量,其中相当于3个太阳质量的能量在合并过程中以引力波的形式释放。

下面是此次收到的来自远方呼唤的“声音”,猴年的第一声祝福居然如此美妙!

什么是引力波

当爱因斯坦最早提出他的广义相对论的时候,他彻底革新了我们原先对于时间与空间的概念理解。但爱因斯坦的理论指出空间实际上与能量和质量之间都是相互联系的,并且随着时间推移空间也在发生变化。如果只存在一个质量物体,静止地存在于时空之中(或者 处于匀速运动状态),那么它所处的时空不会发生变化。但如果你加入第二个质量物体,那么这两个物体之间就会发生相互运动,互相会向对方施加一个加速度,在 这一过程中也就将造成时空结构的改变。更加重要的是,由于存在一个大质量粒子在引力场中运动,广义相对论指出这一大质量物体将会被加速,并释放一种特殊的辐射:引力辐射。

这种引力辐射与你所知的其他任何种类的辐射都不同。它会以光速穿越空间,但它本身又是空间中的涟漪。它从被加速的物体带走能量,这就意味着,如果这两个质量物体处于相互运行的轨道之中,那么随着时间推移这个轨道将会逐渐收缩,这两个质量物体之间的距离将逐渐缩短。不过不要太过担心,对于像地球围绕太阳运行这 样一个系统,相对而言这两个天体的质量还太小,而两者之间的距离又非常巨大,因此在引力波耗散能量的条件下,这个轨道也将需要经过10的150次方年才会衰减崩溃,如此长的时间早已远远超过了宇宙的年龄,事实上这也远远超过了已知所有恒星的寿命!然而对于相互绕转的黑洞或中子星而言,它们之间存在的轨道衰减效应则已经被观测到了。

科学家们认为宇宙中可能还存在着我们尚未探测到的更高能的事件,如黑洞的相互合并。这类事件应该会产生某种特征信号,而这样的信号是可以被“先进LIGO”系统捕捉到的。

先进的LIGO探测器

从本质上而言,“先进LIGO”系统采用的探测手法是相当简单而直接的,它利用了引力波辐射的本性和它最重要的性质之一。引力波会造成空间的拉伸或压缩,其频率和强度取决于形成这种引力 波的天文事件所具有的一系列特征,如两个相互绕转天体各自的质量大小、它们两者之间的间距以及这一系统距离地球的远近。“先进LIGO”设施包括两条互相垂直的长臂,长度均为4公里。将一束激光用分光镜分成夹角为90度的两束,然后两束激光分别被4公 里外的反射镜反射回来并发生干涉,并且这样的反射可以来回进行多次,从而大大增加激光运行的路径长度。由于频率和波长完全一致,在正常情况下,这两束激光 应该是完全相同的,但是如果存在引力波作用,则会对这两束激光的波长频率产生影响,从而导致两束激光在叠加的干涉条纹上出现改变。这样的改变将能够让科学 家们判断两个绕转天体各自的质量大小、它们之间的间距以及这玩意系统到地球之间的距离等丰富的信息。

先进LIGO包括两处设施,分别位于美国西北部(华盛顿州)以及美国东南部(路易斯安那州)。如果这两处设施均观测到同样的信号,那么我们几乎 就能够肯定我们的确是观测到了引力波信号了。目前版本的LIGO系统对于质量在1倍太阳质量到数百倍太阳之间之间的两个黑洞合并过程可能产生的引力波信号最为敏感,且其探测能力可以覆盖距离地球数百万光年之外——在这样一个巨大的空间范围内,符合条件的黑洞合并事件每年都会至少发生几次。

意义重大的引力波

这项发现将是对爱因斯坦广义相对论的又一次证明,后者在将近100年前便预言了引力波的存在。但引力波被首次直接探测到的意义还远不仅于此,它还有着更加重大的意义。作为时空本身的震动,引力波常常会被人和声波进行对比。事实上,引力波望远镜能够让科学家们在光学望远镜“看到”某个现象的同时“听到”它的“声音”。

有趣的是,当LIGO项目在上世纪90年代早期寻求美国政府的资金支持时,它在国会面对的最大反对者竟然是天文学家们。美国佛罗里达大学广义相对论专家,LIGO项目的早期支持者克里福德·威尔(Clifford Will)指出了出现这种情况的原因:“当时普遍的观点是认为LIGO这个项目与天文学之间似乎关系不大。”而反观今天的情况,人们对此的观点已经完全变化了。

正如发布会上,LIGO项目执行主管David Reitze说的,“今天,我们开启了引力波天文学的崭新时代。”

在茫茫人海中,我遇到了你,你遇到了我,从此安定下来,想看两不厌,于是深情地跳起了华尔兹。我们转啊转啊转啊转,越转越近越转越快,华尔兹变成了探戈,舞步也愈加疯狂,更加热烈,直至最后一往情深地合二为一,你中有我,我中有你

别想歪了,我们这里说的不是言情故事,而是宇宙空间中真实存在的物理场景——两个致密的天体,比如中子星或者黑洞,在绕转过程中不断释放引力波辐射并带走动能,直至双星系统并合的过程。

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表现两个黑洞绕转的画作。图片来源:NASA

上回我们说到,引力波的测量困难得异乎寻常,这并不是说引力波的源释放的能量微弱。恰恰相反,像上述的致密双星并合过程,应该说是宇宙中最为剧烈的事件之一——它所释放的能量,远远超出太阳一生释放能量的总和,而这么大的能量往往集中在最后的一秒之内爆发,所以在那一刻,整个宇宙中所有别的天体释放功率的总和都及不上它。

天体通过引力波释放的能量往往是惊人的。幸运的是,它几乎不和物质相互作用,这就意味着来自核心区域的信息可以畅通无阻地冲出来,传播到遥远的宇宙空间去。不幸的则是,它几乎不和物质相互作用,也意味着哪怕引力波携带着巨大的能量从探测器经过,也很难留下任何蛛丝马迹。

距离爱因斯坦第一次预言引力波的存在已经过去100年了,在这一个世纪间,脑洞大开的科学家如何于无声处听惊雷,寻找微弱的引力波信号后对应的剧烈物理过程?

韦伯棒

上世纪60年代,美国马里兰大学的约瑟夫·韦伯(Joseph Weber)建造了一个直径一米、长度两米的铝制圆柱体。当引力波经过圆柱体时,引力波会迫使圆柱在不同方向上不断地拉伸和压缩。这会在圆柱体内产生微弱的压力,而通过精密的压电感应器,就可以把这个压力改变灵敏地测量出来。更为巧妙地是,如果引力波的频率恰好和圆柱体本身的特征频率相符,就会引起共振,从而可以测量微弱得多的信号。

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引力波经过物体时会使其不断发生拉伸和压缩。图片来源:Markus P ssel of Einstein Online.

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在三维情境下,引力波经过时预计会造成这样一幅景象。值得注意的是,这些变化的尺度是非常非常非常小的。图片来源:Markus P ssel of Einstein Online.

1969年,韦伯发表论文宣称,他探测到了引力波信号,稍后,他报告了更多的探测结果。这个消息立刻引发了一大波科学家的热议,许多人也开始搭建自己的共振棒探测器,试图重复韦伯的实验。然而,上世纪70年代的大量观测显示,即使有着比韦伯更精密的仪器,在排除噪音干扰以后,连一个引力波事件都没有探测到。这表明,韦伯之前的所谓观测结果,很有可能只是来自地面的噪声。

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韦伯和他的“韦伯棒”。图片来源:physics.umd.edu

虽然韦伯的发现在随后引来了一系列质疑,没有真实的探测也让人无比沮丧,但对引力波的热情已经点燃。从韦伯的教训中,我们或许学会了重要的一课了,那就是理解了数据处理在这个领域中的重要性。当下引力波研究的先驱者LIGO科学合作组织中,有近半数的科学家和科研投入是和数据处理息息相关的。

激光干涉

韦伯的工作吸引了来自不同领域背景的科学家,关于引力波探测,各种有趣的想法也开始涌现。在美国麻省理工学院开设光学相关课程的莱纳·魏斯(Rainer Weiss)心血来潮,提出了用激光干涉的方法测量引力波,并且把这个问题作为课堂作业抛给了他的学生。上世纪初,类似的想法就被用来寻找当时普遍认为的电磁波传播的介质——以太。

简单来说,一束激光在经过一个半透镜后朝向两个互相垂直的方向前进,通过反射镜反射回来并重新汇聚。汇聚后的激光由于干涉而相互抵消,然而一旦引力波经过,改变反射镜与半透镜的距离,干涉现象就会改变,从而测量到引力波。当然,纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。通常激光的波长是微米量级,而要测量的引力波通常却是微米的万亿分之一,真正实现用激光干涉测量引力波谈何容易!

正所谓有意栽花花不开,无心插柳柳成荫。美国加州理工的著名引力学家基普·索恩(Kip S. Thorne)关注到了这个新方法(这名字看着眼熟?还记得两年前的《星际穿越》吗?他是科学顾问兼制片人)。在深思熟虑之后,他发现加上合理的改进,这一方法可以达到比共振探测器高得多的灵敏度。于是,在上世纪 90 年代,由加州理工和麻省理工合作主导的两个激光干涉引力波观测台(LIGO)正式开工建设。在升级了许多新技术以后,更新的高新激光干涉引力波天文台(aLIGO)于去年正式投入运行。两个LIGO探测器,都成巨大的L形,每一边都有4千米长。

在哪找引力波?

看到这里,也许有细心的朋友会有疑问:既然引力波可以改变时空,也就是说尺子的两端也会随着时空而改变长度,用激光去测量微小的距离变化,真的可以测量出来吗?能考虑到这一层着实不易,幸好,LIGO 的专家也不全是吃素的(当然,也确实有不少素食主义者)。早在LIGO建造之前,科学家就推导出了满满的公式。总结下来的意思就是,不管时空如何变化,唯一不变的永远是光速,用激光测量引力波,与其说是用激光当成尺子去量边长的变化,不如说是量光通过每一边时长的变化。巧合的是,在数字上,这个量和把激光当尺子测量的结果别无二致。

就好像声波分成低频的次声波、人耳可以听到的普通频率和高频的超声波,引力波也有频率之分。受限于地球上的诸多噪声,LIGO 可以探测高频的信号,比如双致密天体并合,但是对于频率低于 10 赫兹的引力波爱莫能助。相应的,就有人提出将激光干涉的方法搬到天上去。远离了地球,增加了干涉臂的长度,位于空间的太空激光干涉仪(LISA)的想法随之应运而生。这种低频引力波信号可能来自银河系内的双白矮星的绕转,或者中等质量黑洞的并合。

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不同波段下探测引力波的方法,及对应的波源。图片来源:wikipedia.org

空间引力波探测的想法吸引了不少关注,其中也有中国科学家活跃的身影。由罗俊院士倡议的天琴计划就希望发射3颗地球轨道的卫星,在卫星与卫星之间形成激光干涉,从而测量引力波信号。不同于 LISA 的绕日轨道,天琴计划选择的地球轨道将大大降低发射的成本和难度。

除了激光干涉以外,脑洞大开的天文学家还把目光投向了脉冲星。脉冲星的精确计时让瑞士钟表相形见绌,而引力波通过地球和脉冲星之间时,会影响脉冲信号的计时信号。通过测量多个脉冲星的计时数据,天文学家可以等效于把整个银河系当成一个巨大的引力波探测器,当然,所探测的信号频率就要低得多,它能探测到的引力波波长甚至可以达到光年的尺度。在星系的形成过程中两个星系相互并合,而核心的超大质量黑洞也会随之联姻,脉冲星计时所测量的就是这种超大质量黑洞对的绕转了。

慎之又慎

宇宙暴胀时期产生的原初引力波,可以通过研究宇宙微波背景辐射的偏振模式得到。在大爆炸过后的极短时间内,暴胀将极小尺度内的量子真空涨落放大到宇宙学尺度,并产生引力波辐射。这种极低频的原初引力波也影响着宇宙极早期的微波背景辐射,通过识别引力波特有的偏振模式,微波背景辐射的探测有望探测到来自宇宙创生时的第一声啼哭。2013 年,一个名叫BICEP2的团队宣称,他们在南极的微波望远镜揭示了原初引力波的存在证据。可惜的是,后续的研究表明,他们的观测只是星际尘埃引起的噪音。

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BICEP2 团队测量的微波背景辐射的B模式偏振。图片来源: kipac.stanford.edu

在科学探索的道路上,永远充满着荆棘。即使智慧如爱因斯坦也不免犯错,霍金在科学上的打赌更几乎逢赌必输。在整整一个世纪的探索引力波的道路上,科学家经历了许多波折,也由此更加谨慎。作为一个拥有近千名科学家的大型合作组织,LIGO科学合作组织对待自己的数据非常谨慎,有些人甚至认为太过谨慎了。由于引力波探测的独特性,一旦LIGO宣布引力波的探测结果,将没有任何办法检验这一论断,所以LIGO科学合作组织需要绞尽脑汁,以便将来一旦发现引力波信号时,可以对信号的真实性有足够的自信。

2010年,还没有升级的LIGO进行了第6次科*运学**行,同时,位于意大利的VIRGO进行了第2及第3次科*运学**行。在LIGO和VIRGO联合观测前,事先确定了一个由3个人组成的秘密小组,他们有可能会在数据中人为地注入信号,所有其他成员都无从知晓这一过程的具体信息,所以称之为盲注。

2010年9月16日,LIGO和VIRGO同时探测到一个信号,方向大概来自大犬座,所以代号为“大犬事件”。这一令人激动的信息立刻让LIGO科学合作组织沸腾了。经过大量的研究工作之后,科学家准备好了用以发表的论文和新闻稿。

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大犬事件在两个探测器上的数据。图片来源:ligo.org

然而,负责盲注的3人小组这时揭晓谜底: 这个信号的确是他们放的。

应该说,这个过程中消耗了大量科研人员的精力和时间,也让所有的成员都空欢喜一场。但正是有这种严谨小心的态度,LIGO向世人宣布探测结果的那一天才会自信满满,也尽可能避免可能的乌龙局面。

从2015年9月起,一个未经证实的消息开始在物理学界流传开来。据说经过了几年升级改建的先进激光干涉引力波天文台(advanced LIGO)在重新开始工作之后的一个星期内就探测到了引力波的信号。此前这个传言一直没有得到官方的证实或否认——这个态度被很多人认为算是一种默认。如今,传言终于得到了证实,升级之后aLIGO的两个探测器探测到了距离地球13亿光年之外的两个黑洞在合并过程中放射出的引力波,这是在爱因斯坦发表了广义相对论一百年之后,人类第一次发现引力波存在的直接证据,这个发现将以一系列论文的形式发表在《物理评论快报》(PRL)杂志和《天文期刊》(The Astrophysical Journal)杂志上。

几千年来人类观察宇宙的方式大多都只是仰望星空,直到几百年前人们才能通过望远镜进行观察,影像固然更加清晰,但所看到的仍然只限于可见光的频率范围之内。直到二十世纪,人类理解了电磁学,才能从红外线到伽马射线,在更广阔的频率范围内观测宇宙。想要看清宇宙的面貌,仅仅通过电磁波还远远不够,中微子为宇宙学家们打开了又一扇门,通过藏在地下的一个个中微子天文台,人类才多了一个观测宇宙的手段,但是这种方式的局限性仍然非常明显。因此,如果能够在地球上观测到引力波,人类将会增加一个非常独特而灵敏的宇宙学观测方式。

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引力是自然界中最为微弱的相互作用,广义相对论所描述的正是引力作用。根据广义相对论的预测,当质量进行加速运动时,会对于时空产生干扰,进而使时空产生出以光速行进的引力波。因为引力作用太过微弱,想要探测到这种时空的褶皱,就需要格外敏感的实验装置。

在美国华盛顿州和路易斯安那州建造的隶属于美国国家自然基金(National Science Foundation)的两个相似的激光干涉引力波天文台,每一个天文台都有两个长达4公里的相互垂直的长臂,激光在真空的管道中沿着两条长臂来回反射,并且发生干涉。现在有超过900名科学家在这里工作,人们有一个共同的目标,就是通过激光的干涉现象寻找引力波。根据理论预测,一旦有引力波经过,将会使空间发生拉伸和压缩,两个长臂中的激光的干涉现象就将发生变化。但是从2002年至2010年九年的时间里,这两个高精度引力波探测器没有任何收获。这些年的一无所获与周围环境对仪器的干扰有关,因为仪器的过分敏感,华盛顿州的探测器经常会受到大风的干扰,而路易斯安那州的探测器则经常会受到经过的火车和周围倒下的树木所产生的震动带来的干扰。

在经过了5年时间,花费了2亿英镑之后,激光干涉引力波天文台完成了升级。在2015年9月18日重新开始工作的先进激光干涉引力波天文台比之前的精度可以高出三倍,激光器的功率增提高了十倍,抗干扰的能力也大幅增强,无论是树木,火车,还是地震波都无法影响到仪器的探测。进行了全面的升级之后,先进激光干涉引力波天文台的灵敏度会随着调试逐渐上升,将在未来三年左右的时间里达到顶峰,也就是说探测到引力波的可能性会逐渐增加。

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激光干涉引力波天文台

升级后重新开始工作的aLIGO取得收获的速度比此前人们最乐观的估计还要快。2015年9月14日早上,德国马克思普朗克研究所的物理学家们就发现了在aLIGO两个探测器上几乎同时探测到了一个类似于鸟鸣的频率逐渐升高的信号,信号从35赫兹的频率迅速升高到250赫兹,然后变得混乱,整个过程持续了四分之一秒的时间,两个探测器的探测时间相差7微秒。这个信号因为太过清晰,以至于首先发现它的科学家甚至不敢相信这是一个真正的探测信号,宁愿相信这是一个人为的用于测验仪器的信号。而另外两个位于意大利和德国的引力波探测器在当时并没有运行,所以无法对这个信号进行确认。

最终证实这个信号来自于两个黑洞合并过程中发射出的引力波。根据计算,这两个此前相互旋转的黑洞分别具有相当于29个太阳和36个太阳的质量,它们在长久的相互环绕之后,最终无可避免的合并成为一个相当于62个太阳质量的黑洞。两个以光速的一半的速度环绕运行的黑洞最终合并,必将释放出巨大的能量,因此LIGO的创始人之一,理论物理学家基普.索恩(Kip Thorne)才评论道,“这是人类观测到的除了宇宙大爆炸之外最为剧烈的爆炸。”

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从左到右分别为科学家Gabriela Gonzalez, Rainer Weiss和Kip Thorne

aLIGO所探测到是两个黑洞合并过程刚开始时所释放的引力波,科学家们计算,在合并过程的一开始就有相当于三个太阳质量的能量被以引力波的形式释放出来,经过了13亿年之后终于传播到地球。这个直接观测证据是对于广义相对论的最终证实(虽然实际上广义相对论的作者爱因斯坦并不相信黑洞的存在),这也是科学家们第一次真正观测到黑洞的合并过程。

虽然人类之前就从一个旋转周期逐渐缩小的脉冲双星系统发现了引力波存在的间接证据——那个双星系统的行为与广义相对论的预测完全一致,但直接发现引力波的意义与之完全不同。人类将会有一个更为灵敏的宇宙学探测手段,天文学也可能会出现一个新的分支——引力波天文学。在理论上,通过引力波进行天文学探测,人类将可以了解恒星坍塌的具体过程,恒星内部质量的移动和改变过程都会通过引力波传播到地球。物理学家们想象着在未来,引力波探测成为家常便饭,每年都可以探测到十次左右的中子星碰撞。欧洲航空局(European Space Agency )计划在2034年开始一个太空引力波探测项目,在未来的几十年里,或许人类将会迎来在各个频率范围内引力波探测的爆发。

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对于引力波存在的间接证明已经为两位物理学家赢得了1993年的诺贝尔物理奖,而这次对于引力波的直接观测,是否会赢得一个新的诺贝尔物理奖?在LIGO工作的一些科学家已经开始谈论谁应该去领奖了(每一届诺贝尔物理奖最多可以授予三位科学家),但无论是谁最终获奖,最值得被铭记的都是LIGO探测器和人类寻找引力波的故事。

经过多年的失败之后,对于引力波的直接观测必将开启宇宙学研究的新局面——人类将理解在我们的周围环绕着多少黑洞和中子星,更详细了解超新星的爆发过程。引力波探测也将详细的解释宇宙中各种强度,或长或短的伽玛射线爆发。另外,因为引力波无法被物质吸收或反射,理论上一种极其特殊的来自于宇宙创生时代的引力波可能告诉人类在宇宙诞生之初的秘密。尽管大多数宇宙学家们都已经接受了宇宙暴涨的假说,但人们仍然需要找到原初引力波存在的切实证据,完成宇宙创生故事的最后一环。

科学家究竟如何发现引力波的

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两个黑洞旋绕产生引力波的模拟图形

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LIGO观测站

网易科技讯 2月12日消息,据美国全国公共广播电台网站报道,科研人员称,他们观测到了两个巨大黑洞合并产生的“震颤”,即时空本身的波痕,学名为引力波。

爱因斯坦在一个世纪前率先预测了此种波痕的存在。美国康奈尔大学的天体物理学家索尔·图科斯基(Saul Teukolsky)则将这一发现称为,“真正的大事;我职业生涯中最激动人心的一刻。”

爱因斯坦1916年在广义相对论中预测了引力波的存在。对于地球、太阳这种大质量物体间的引力作用,广义相对论将其重新勾勒为一种时间与空间的“翘曲”。广义相对论认为,如果黑洞这种超大质量的物体相互作用,就会产生引力波,而且这种波会传遍整个宇宙。

上述假想此前完全存在于理论当中,实际上发现这种引力波在过去一直是项“不可能完成的任务”。如果出现可以被侦测到的引力波,那么巨大的天体一定要非常快速地移动。科学家曾预测,两个黑洞的碰撞应该能满足这种条件。但没人知道这种现象多长时间会发生一次。

不管怎么说,科学家打造了两个大型探测器来一探究竟。这组设施分别位于美国的华盛顿州与路易斯安那州,统称为“激光干涉引力波观测站”(LIGO)。两个观测站相隔数千英里,目的是在太空引力波穿过地球时侦测到它们。

每座设施由两条长2.5英里的隧道组成,整个外形看上去像是字母“L”。如果引力波经过,它就会沿着一条隧道的方向拉伸空间,而在另一条隧道的方向上压缩空间。这种拉伸与压缩会让隧道发生细微的变形,激光则用来侦测这种极其微小的长度变化。

虽然LIGO在1999年就已完工,但十多年后才有所发现。观测仪必须要非常敏感,才能捕捉到细小的引力波。也正是因为如此敏感,从地核的微小移动到车辆泊入停车场,各种情况都会影响观测。即便研究人员消除了地上的影响因素,LIGO还是不足以侦测到引力波。

2014年,LIGO迎来了重大改进。更佳的除震方式与升级的激光和镜片极大地提升了设备的性能。

等到2015年秋,研究团队再次开始观测时便发现了前述黑洞碰撞现象。当地时间9月14日5点51分,引力波穿过了两座观测站。

学术期刊《物理评论快报》刊载的论文指出,这两个黑洞的单体质量大约是太阳的30倍。它们距离地球的距离差不多有13亿光年。在两个黑洞合并成型的最后一刻,引力波产生了。虽然信号很短暂,但非常明显。

这种测量结果成为了引力波存在的最好证据。按照图科斯基的说法,探测器中的信号与爱因斯坦最初的理论十分相符。测量结果符合两个黑洞相撞产生引力波的预测。这两个黑洞在合并的最后一刻,以极高的速度缠绕在一起。

这应该也是有史以来对黑洞的最直接观测。黑洞之所以被称之为“黑”洞,正是因为它们无法用普通的天文望远镜观测。到目前为止,这种天体的存在只能靠它们身边围绕着的恒星与气旋间接发现。而这种引力信号直接来自黑洞,是它们真实存在的铁证。

其他科研人员认为,引力波能告诉我们更多关于宇宙的信息。安大略圆周理论物理研究所的理论物理学家米娜·阿尔巴尼塔奇(Mina Arvanitaki)说:“这就像是用全新的眼睛去看宇宙——信息的数量会非常可观。”阿尔巴尼塔奇会利用LIGO的数据来寻找那些未被发现的基本粒子,这些粒子可能只存在于黑洞周边的翘曲空间中。

在图科斯基看来,此次发现证明了自然世界的广博浩瀚。“宇宙比我们构思的任何小说都要奇特,”他说。