知力的讀者朋友們,我是小e,很高興與大家相約甘本祓老師的“硅谷新視野”版塊!
引力波是個(gè)什么鬼?我,小e,作為前沿科技信息的傳遞者,這種事當(dāng)然要早知道嘍!這不,看我請(qǐng)來了誰(shuí)?著名科普作家、微波技術(shù)專家甘本祓老師,曾在美國(guó)硅谷工作20余年,科技嗅覺堪稱敏銳!從本期開始,他將伴小e一起,每期在知力等待大家。
引力波新聞發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng),主席臺(tái)上左起為NSF主任科爾多娃、LIGO實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任萊茲、LSC發(fā)言人岡薩雷斯、MIT教授韋斯和Caltech教授索恩
結(jié)彩雙節(jié)時(shí),喜迎波娘到。
愛因斯坦當(dāng)媒人,麗閣是花轎?!?/p>
苦戀上百年,歡樂在春宵。
美夢(mèng)成真靠執(zhí)著,情專才會(huì)笑。
☆ “麗閣”是縮寫“LIGO”的近似譯音
喜訊
2016年的春節(jié)和情人節(jié)為何分外熱鬧?
因?yàn)?016年2月11日,美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)(NSF)會(huì)同加州理工學(xué)院(Caltech)、麻省理工學(xué)院(MIT)和激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)科學(xué)合作組織(LSC)的科學(xué)家,在華盛頓國(guó)家媒體俱樂部舉行新聞發(fā)布會(huì),向全世界正式宣布:人類首次從地面直接成功地探測(cè)到了引力波!
早在100年前的1916年,愛因斯坦發(fā)表廣義相對(duì)論后,就預(yù)言了她。
LIGO實(shí)驗(yàn)室執(zhí)行主任、加州理工學(xué)院教授萊茲(David Reitze)在新聞發(fā)布會(huì)上異常激動(dòng)地說:
“女士們、先生們:
我們探測(cè)到了引力波!我們做到了!……這也是首次聽到宇宙通過引力波與我們的對(duì)話,在這之前,我們都聽不見……對(duì)引力波的直接探測(cè),實(shí)現(xiàn)了50年前就定下的偉大目標(biāo):直接探測(cè)難以捕捉的事物,更好地理解宇宙。我們?cè)趷垡蛩固箯V義相對(duì)論發(fā)表100周年之際,完美地續(xù)寫了愛因斯坦的傳奇。”
LSC發(fā)言人、路易斯安那州立大學(xué)天文物理學(xué)家岡薩雷斯(Gabriela González)接著說:
“這項(xiàng)探測(cè)是一個(gè)新時(shí)代的開始,引力波天文學(xué)研究不再是紙上談兵。我們能‘聽到引力波,從而就能‘聽到宇宙,這是引力波最令人欣賞之處!”
探測(cè)引力波事件發(fā)生在2015年9月14日9時(shí)50分45秒(世界協(xié)調(diào)時(shí)間)。該波從南方來,先經(jīng)過美國(guó)利文斯頓站,后經(jīng)過漢福德站,只差7毫秒,與光速掃過兩臺(tái)站的時(shí)間相符。信號(hào)波形相同,頻段一致,信號(hào)頻率范圍為35~250赫茲。據(jù)此斷定是同一波。
為防誤判,科學(xué)家們又經(jīng)過了5個(gè)月的分析、研究、鑒別,最終肯定了探測(cè)成果的可靠性,這才慎重地公諸于眾。這是人類第一次探測(cè)到引力波,也是首次直接證實(shí)了黑洞的存在,亦是首次測(cè)得兩個(gè)黑洞的碰撞與合并。可謂一箭三雕、意義非凡!
看到這里有讀者可能會(huì)問:這引力波是何方神圣,那黑洞又是哪處妖怪,值得大師們驚喜若狂、大眾歡呼雀躍么?且聽小e給你講個(gè)故事。
◆ 下凡
這是一個(gè)古老的故事:
?利文斯頓激光干涉引力波天文臺(tái)
話說很久以前,離地球很遠(yuǎn)的宇宙深處,有兩個(gè)比太陽(yáng)還大很多倍的恒星兄弟,原本生活得有滋有味,各自光芒四射,彼此相安無事。
但是,這兩位仁兄不知節(jié)約能源,不知不覺將儲(chǔ)存的熱核燃料揮霍殆盡,于是“窮途潦倒”,全身發(fā)冷、連肚子都餓癟了(科學(xué)術(shù)語(yǔ)叫“坍縮”),“饑餓”的他們吞噬周圍的一切,連光線都不放過。于是變成兩個(gè)黑不溜秋的怪物,科學(xué)家給他們?nèi)∶小昂诙础薄_@時(shí),他們各自的質(zhì)量分別相當(dāng)于太陽(yáng)質(zhì)量的36倍和29倍。這兩位黑兄弟“抱團(tuán)取暖”,相互繞轉(zhuǎn)起來,越轉(zhuǎn)越近,終于“抱”在一起,合并成一個(gè)黑洞。按說,他們合并后的質(zhì)量應(yīng)是兩者質(zhì)量相加,即65倍太陽(yáng)質(zhì)量。但事實(shí)卻是:合并的黑洞質(zhì)量只有62倍太陽(yáng)質(zhì)量。那還有3倍太陽(yáng)質(zhì)量呢?是趁他倆旋近、合并之際,搖身一變,化為能量美女溜到宇宙中旅游觀光去了嗎?
話說這位美女走出家門一看,不由得一陣驚嘆:“哇……果然是‘洞中方七日,世上已千年。宇宙竟如此之大,光怪陸離、無奇不有。在遙遠(yuǎn)的地方,有一個(gè)蔚藍(lán)色的小球,甚是美觀??磥?,要周游宇宙,可不能慢慢來。”于是,她決定以光速前進(jìn)。真不愧為仙女,竟是以30萬(wàn)千米/秒在宇宙中飛奔。大約經(jīng)過13億光年后,這位仙女于2015年9月14日的早晨,從地球東南部悄悄入境。
她本以為可以瀏覽一下地球村的花花世界后,再悄然出境。哪里知道咱地球上有位半仙名叫愛因斯坦,100年前就曾掐指一算,知道天上會(huì)有仙女下凡,靈機(jī)一動(dòng),早給她取了個(gè)花名:“引力波”。這些年來,愛半仙的善男信女一直在千方百計(jì)地設(shè)法發(fā)現(xiàn)仙女降臨的蛛絲馬跡。而且,如今的地球村已進(jìn)入信息社會(huì),手握利器——電子信息科技。所以,雖然她來也匆匆、去也匆匆,且輕手輕腳,但還是被一群癡情的善男信女,用精心研制、專用來檢測(cè)仙女聲息的、安裝在北美的兩個(gè)孿生“助聽器”捕捉到了她的芳蹤。
這些善男信女后又經(jīng)過幾個(gè)月的精心研討,于2016年2月11日宣布:我們雖無幸一睹芳顏,但確實(shí)“聽”到了引力波仙女輕盈的腳步聲!為將此事載入史冊(cè),特授予她GW150914的“封號(hào)”。其中,GW是引力波的英文字頭縮寫,后面就是仙女登臨的日期:2015-09-14。
有朋自遠(yuǎn)方來,不亦樂乎!
有人說:“這是一項(xiàng)劃時(shí)代的成就!”
還有一些人說:“應(yīng)把2016年稱為引力波世紀(jì)元年!”