粗暴大科普:引力波到底是什么?爱因斯坦神预言最终都证实(3)
只有暴胀能产生引力波吗?
不。任何有质量的物体的加速运动都会产生引力波。实际上我们有可能直接探测到的引力波只能是来自于天体大灾变事件,比如两个黑洞的碰撞融合。至今分布在世界各地的几个观测站都在努力寻找来自宇宙深处黑洞融合所产生的噪声。
为什么只有通过射电望远镜才能看到引力波?
暴胀所导致的引力波至今仍在在宇宙各处回荡,但现在的它们已经老态龙钟十分虚弱,而难以被直接探测到。于是科学家们转而观察所谓的“宇宙微波背景辐射”,来追溯在宇宙创生380000年后,引力波在充斥全宇宙的基本粒子浓汤当中所留下的印记。通过射电望远镜可以观测到到微波背景辐射,因而要看到引力波所导致的宇宙涟漪就只能借助射电望远镜。
为什么要在南极观测呢?
BICEP2所寄居的Amundsen-Scott南极站坐落在南极冰盖上海拔2800米的地方,那里的大气非常稀薄。空气也十分干燥,所以没有过多的水蒸气阻挡无线电波。另外,南极洲几乎没人居住,从而避免了来自手机通讯、电视广播以及其他日常电子产品的电波干扰。
引力波能带来什么?
对于大众来说,或许会怀疑花费这么多美元——教育家会计算能建多少学校,贫困国家会计算能买多少粮食,诸如此类——去探索引力波有何意义。但对疯狂的物理学家来说,他们会觉得,这不但值回票价,而且就像免费的一样便宜。
爱因斯坦当然会高兴听到这个消息,因为这证明了他不像普通人类的脑袋瓜又对了,他想像出的东西,人们花了大把钞票辛苦了数十年,总算看到了。不过,其他物理学家呢?
对物理学家来说,这轻轻的一震,比《美人鱼》、《星球大战》乃至人类史上所有的电影加起来都好看,因为它蕴含的剧情,是宇宙诞生的画面。
我们从小都被告知一个最著名的猜想——宇宙是在一场爆炸中诞生的。这意味着,在时空的开始时,这个大蹦床有一次最剧烈的震动。引力波就能让我们还原这个震动——它是否存在,有多大规模,诸如此类。
除此之外,引力波还能让我们知道,我们看不到的宇宙空间在发生什么。据科学家说,这次的引力波就是我们看不到的超级远的距离上,我们看不到的超级大的黑洞的变化引起的。如果你是《三体》迷,你就可以理解,如果在很远的星系一个文明被高阶文明炸掉了,我们能够第一时间通过引力波知道这个事情是多么重要。