引力波

　　引力波英文:Gravitational wave，臺灣學(xué)界稱為重力波，英文中有時也寫作gravity wave;但更多場合中，gravity wave是留給地球科學(xué)與流體力學(xué)中另一種性質(zhì)迥異的波動。

　　相對論中，愛因斯坦認(rèn)為是一種跟電磁波一樣的波動，稱為引力波。引力波是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞。引力輻射是另外一種稱呼，指的是這些波從星體或星系中輻射出來的現(xiàn)象。電荷被加速時會發(fā)出電磁輻射，同樣有質(zhì)量的物體被加速時就會發(fā)出引力輻射，這是廣義相對論的一項重要預(yù)言。

　　流體力學(xué)中，重力波(gravity wave)是指液體介質(zhì)內(nèi)或兩種介質(zhì)面間的一種波。當(dāng)液體表面或內(nèi)部液團由于密度差異離開原來位置，在重力(gravity force)和浮力(buoyancy force)的綜合作用下，液團會處于上下振動以達到平衡的狀態(tài)。即產(chǎn)生波動。

　　美國科研人員2016年2月11日宣布，他們利用激光干涉引力波天文臺(LIGO)于去年9月首次探測到引力波。這一發(fā)現(xiàn)印證了物理學(xué)大師愛因斯坦100年前的預(yù)言。

　　三位科學(xué)家因引力波獲諾貝爾物理學(xué)獎

　　新浪科技訊 北京時間10月3日傍晚消息，剛剛，瑞典皇家科學(xué)院宣布將2017年諾貝爾物理學(xué)獎授予三位引力波探測計劃的重要科學(xué)家，三人均來自LIGO/VIRGO合作組，以獎勵他們在“LIGO探測器以及引力波探測方面的決定性貢獻”。獎金的一半授予萊納·魏斯(Rainer Weiss)，另外一半由巴里·巴里什(Barry C。 Barish)和基普·索恩(Kip S。 Thorne)兩人分享。

　　引力波的最終發(fā)現(xiàn)

　　2015年9月14日，宇宙中的引力波首次被人類探測到。引力波由愛因斯坦在百年之前首次預(yù)言，而人類首次檢測到引力波信號來自兩個遙遠黑洞之間的碰撞。這一信號在宇宙中運行13億年之后才最終抵達地球，并被美國的LIGO探測器檢測到。

　　當(dāng)這一信號抵達地球時，其強度極其微弱，但它的發(fā)現(xiàn)已經(jīng)掀起了一場物理學(xué)界的全新變革。引力波使我們觀察宇宙事件并檢測我們知識極限的全新手段。

　　LIGO的全稱是“激光干涉引力波天文臺”，這是一個由來自20多個國家的上千名科學(xué)家們共同參與的大型合作項目。這些科學(xué)家們通力合作，實現(xiàn)了一項延續(xù)超過半個世紀(jì)的夢想。2017年度諾貝爾獎的獲獎人，以他們的熱情和決心，每一個都成為了實現(xiàn)LIGO的成功背后不可或缺的關(guān)鍵人物。萊納·魏斯，巴里·巴里什和基普·索恩領(lǐng)導(dǎo)了整個項目的推進直到完成，確保了40多年的努力最終結(jié)出碩果，獲得了首次引力波探測的成功。

　　在上世紀(jì)1970年代，萊納·魏斯便開始著手分析在引力波探測中背景噪音可能會對探測結(jié)果造成的影響，并親自設(shè)計了一種基于激光干涉原理，能夠過濾掉噪音的引力波探測器。而從一開始，萊納·魏斯和基普·索恩兩人便確信，引力波是可以被探測到，并將給我們關(guān)于宇宙的知識帶來重大沖擊。

　　根據(jù)愛因斯坦的廣義相對論，引力波以光速傳播，蕩漾宇宙。當(dāng)一個質(zhì)量體加速時就會產(chǎn)生引力波，就像一位滑冰者做出轉(zhuǎn)圈動作，或者兩個黑洞相互快速繞轉(zhuǎn)。然而愛因斯確信引力波的信號將是不可能被探測到的。LIGO項目組使用兩臺巨大的激光干涉設(shè)施進行極為精確的測量，足以測出引力波通過時產(chǎn)生的一個原子核直徑數(shù)千分之一的微小變化。

　　截至目前，所有電磁輻射和粒子，如宇宙射線和中微子等，都已經(jīng)被用來探索宇宙。然而，引力波是時空本身存在擾動的直接證據(jù)。這是一種全新的、不同的東西，為人類開啟了完全陌生的世界。對于能成功捕捉引力波并翻譯其中信息的研究者來說，這意味著無數(shù)新穎的發(fā)現(xiàn)等待著他們。