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引力波的观测在未来的400年里将同样带来巨大的变化

“400年前,伽利略制造了第一个天文望远镜,发现了木星的四颗卫星,彻底颠覆了人类‘地球中心说’的宇宙观,两年前人类又用LIGO(激光干涉引力波天文台)第一次观测到了引力波,这一观测结果也将完全改变人们对于宇宙的看法。”11月3日,诺贝尔物理学奖的基普·索恩教授在一场学术报告会上说。

2017年,索恩因发起并领导LIGO项目,并将理论及实验物理学应用于宇宙研究领域,而获得诺贝尔物理学奖表彰。诺贝尔大会对于引力波的发现曾这样评价:“2015年9月14日,人类历史上第一次探测到引力波。爱因斯坦在100年前预测了引力波,是由两个黑洞在合并时产生的。引力波抵达美国LIGO天文台需要经历13亿光年。”

基普·索恩认为,未来,引力波可以用于宇宙观测工作。“引力波是空间形状本身的震动。对比引力波和电磁波,电磁波是原子分子波的不均匀叠加所释放出来的,而引力波是质量和能量的牵连运动的均匀释放,其中包含了大量的质量和能量。电磁波是容易被灰尘或者其它的物质吸收或者分散,而引力波即使在非常热、密度非常高的地方也不会被大幅度吸收或分散。”索恩说。

他预计,未来,在2030年至2039年,物理学家和天文学家将在宇宙中打开四个引力“窗口”,每个窗口覆盖不同的频带,并配备不同类型的引力波探测器,“我们将利用引力波来探测宇宙翘曲的一侧,例如,我们可以详细绘制黑洞周围翘曲时空的形状,探索黑洞碰撞时产生的同旋风般的时空形状,了解宇宙诞生时的大爆炸”。

索恩表示,他个人非常期待能看到更多的引力波被监测到,因为这些引力波能够帮人类更好地理解宇宙的诞生。

“大家可以对比一下,在伽利略的年代里,人们是怎么看待宇宙的,而现在人们又是怎么看待宇宙的。我们现在有充足的理由相信,引力波的观测在未来的400年里将同样带来巨大的变化。400年之后,人们会更清楚地了解宇宙。”索恩感慨。

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