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科學家百年來首次鎖定引力波出沒範圍
引力波是宇宙從大爆炸中誕生後緊接著瞬間的極度混沌中產生的,就像宇宙初生時發出的「啼哭」聲。愛因斯坦在廣義相對論中預言了引力波的存在,科學界一百多年來一直苦苦探尋引力波。一個國際科研小組在20日出版的新一期《自然》雜誌上報告說,他們終於鎖定了引力波的探測範圍。
這個科研團隊利用位於美國的「激光干涉引力波觀測台」,成功地鎖定了引力波的「出沒範圍」,顯示其能量值比原有推測值要小很多。他們預計,目前探測儀器的靈敏度到2014年可提高1000倍,到時極有可能直接觀測到引力波。
引力波是愛因斯坦在廣義相對論中提出的,即物體加速運動時給宇宙時空帶來的擾動。通俗地說,可以把它想像成水面上物體運動時產生的水波。但是,只有非常大的天體才會發出較容易探測的引力波,如超新星爆發或兩個黑洞相撞時,而這種情況非常罕見。因此,相對論提出一百多年來,其「水星進動」和「光線偏轉」等重要預言被一一證實,而引力波卻始終未被直接探測到。
引力波有宇宙初生時的「啼哭」之稱,它自宇宙誕生後便一直四散傳播,現在可探測到的余響能量非常小,被稱為「隨機引力波背景」。在「激光干涉引力波觀測台」中,科學家便是努力在長達4公里的激光光線中,尋找「隨機引力波背景」帶來的比一個原子核還小的擾動。
研究人員說,他們的研究成果是尋找引力波過程中「第一次有意義的實驗進展」,如果真能在近期探測到引力波,將極大推動對宇宙誕生和時空本質的理解。正緣於此,全球科學家都積極投入到這項工作中。在《自然》雜誌發表的這篇論文中,作者列表不是通常的幾個或十幾個人名,而是遍佈全球的79所大學、實驗室和研究機構。