科學(xué)家探測到新型引力波：“時空漣漪”知多少？

      美國激光干涉儀引力波天文臺(LIGO)再次放出重磅消息，宣布“探測到中子星并合產(chǎn)生的引力波”。那么，被稱為“時空漣漪”的引力波到底是什么？多次發(fā)現(xiàn)引力波又有怎樣的重要意義？
      要說發(fā)現(xiàn)引力波，首先要知道引力波是什么。早在百年之前，愛因斯坦就在其廣義相對論論文中對引力和引力波進(jìn)行了論證。他提出，引力的本質(zhì)是時空幾何在物質(zhì)影響下的彎曲；引力的作用以波動的形式傳播，即引力波。
      2017年1月4日，激光干涉引力波天文臺（Laser Interferometry Gravitational-wave Observatory，簡稱LIGO）收到了一個難以察覺的信號，科學(xué)家們在經(jīng)過分析后，迅速將其確定為引力波。
      引力波的概念聽上去艱澀難懂，但用通俗的方法解釋，引力波就像一個池塘中投下一枚石子所引起的漣漪，只不過，引力波是時空的漣漪。
      不過，100年來，誰也無法證實引力波存在，直到16年2月，美國科學(xué)家才宣布他們于2015年9月首次探測到了引力波。這次引力波事件被認(rèn)為印證了愛因斯坦的假說，因此也被稱為“來自愛因斯坦的圣誕禮物”。
      而且，此前4次發(fā)現(xiàn)的引力波都是可以“聽到”的。在一片嘈雜的背景噪音中，一聲“噗”的清脆聲響，如水滴落水，持續(xù)時間短暫得不到1秒，這正是由引力波轉(zhuǎn)化成的宇宙之聲。第5次發(fā)現(xiàn)的引力波，不僅能“聽到”，還能用天文望遠(yuǎn)鏡“看到”。
      科學(xué)家稱，以前天文學(xué)只能借由電磁波進(jìn)行觀測，但很多物質(zhì)靠電磁波觀測是看不到的。現(xiàn)在測到引力波之后，可以借由引力波觀測天體，比如黑洞、暗物質(zhì)等，研究宇宙早期的結(jié)構(gòu)和演化。
      引力波是愛因斯坦廣義相對論實驗驗證中最后一塊缺失的“拼圖”，它的發(fā)現(xiàn)是物理學(xué)界里程碑式的重大成果。
      LIGO項目組曾在第二次探測到引力波后稱，一次探測可能只是個例，而此番再次探測到引力波則證明引力波信號的探測并非罕見事件，有理由預(yù)期未來還將有更多探測案例的出現(xiàn)，從而真正開啟一個全新的“引力波天文學(xué)時代”。
      在第四次探測到引力波后，有科學(xué)家表示，相隔萬里的探測器首次共同探測到引力波，對旨在破解宇宙奧秘的國際科學(xué)探索來說，是一個“令人激動的里程碑”。
      此次首次發(fā)現(xiàn)新型引力波同樣具有重大意義。黑洞合并產(chǎn)生的引力波信號通常持續(xù)不到一秒，而中子星合并產(chǎn)生的信號能持續(xù)一分鐘。另外，中子星比黑洞質(zhì)量小，產(chǎn)生的引力波能量更小，信號衰變時間更長。因此探測中子星合并產(chǎn)生的引力波信號，不僅能更精準(zhǔn)地驗證愛因斯坦相對論對引力波的預(yù)測，還能為研究中子星起源提供更多線索。
      而且，科學(xué)家們首次在可見光下直接觀測到引力波，引力波探測將迎來全新時代。即繼通過“聽”時空漣漪的振動信號后，傳統(tǒng)望遠(yuǎn)鏡還能通過“看”來捕捉引力波信號。