引力波: 迈向万物理论的飞跃，与伽利略抗衡的时刻

在一份使天文学世界通电的公告中，科学家周四表示，他们终于检测到了引力波，这是一个世纪前阿尔伯特·爱因斯坦 (Albert Einstein) 预测的时空结构中的涟漪。一些科学家将这一突破比作伽利略拿起望远镜观察行星的那一刻。

观看视频: 发现来自黑洞的引力波

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宇宙中剧烈碰撞产生的这些波的发现使天文学家兴奋，因为它为观察宇宙的新方式打开了大门。对他们来说，这就像把无声电影变成对讲机，因为这些波浪是宇宙的配乐。

“直到这一刻，我们一直盯着天空，听不到音乐，” 哥伦比亚大学天体物理学家Szabolcs Marka说，他是发现小组的成员。“天空永远不会一样。”

一个全明星国际天体物理学家团队 (包括来自印度) 使用了一种新升级的、极其敏感的11亿美元仪器，被称为激光干涉仪引力波天文台，或LIGO，来探测两个黑洞的远处碰撞产生的引力波，这些涟漪产生的方式之一。

为了理解原始数据，科学家将波转化为声音。在新闻发布会上，他们播放了他们所谓的 “啁啾” -- 他们在9月14日上听到的信号。即使增强了它，也几乎无法察觉。

必须读取引力波: 为什么科学期望今天产生涟漪

一些物理学家说，这一发现与2012发现亚原子希格斯玻色子 (有时被称为 “上帝粒子”) 一样重要。有人说这更大。

宾夕法尼亚州立大学物理理论家Abhay Ashtekar说: “这真的只能和伽利略拿起望远镜看行星相提并论。” Abhay Ashtekar不是发现小组的成员。“我们对天堂的理解发生了巨大变化”。

引力波首先由爱因斯坦1916年理论作为他的广义相对论的一部分，是时空中异常微弱的涟漪，时空是难以理解的第四维度，将时间与熟悉的上，下，左和右结合在一起。当巨大但紧凑的物体 (例如黑洞或中子星) 碰撞时，它们会在整个宇宙中发出重力涟漪。

科学家在20世纪70年代中发现了引力波存在的间接证据-计算表明它们曾经如此轻微地改变了两颗碰撞恒星的轨道-这项工作被授予1993年诺贝尔物理学奖的一部分。但是周四的宣布是对引力波的直接探测。

这被认为是一个很大的不同。

约翰·霍普金斯大学的物理学家马克·卡米恩科西 (Marc Kamionkowsi) 说: “知道声波的存在是一回事，但实际上听到贝多芬的《第五交响曲》是另一回事。”“在这种情况下，我们实际上听到了黑洞的融合。”

宾夕法尼亚州立大学的团队成员查德·汉娜说，引力波是 “宇宙的配乐”。

探测引力波是如此困难，以至于当爱因斯坦第一次对它们进行理论分析时，他认为科学家永远听不到它们。爱因斯坦后来怀疑自己，甚至在20世纪30年代中质疑它们是否确实存在，但科学家们得出的结论是20世纪60年代，他们可能确实存在。

1979年，美国国家科学基金会决定给加州理工学院和麻省理工学院提供资金，以提出一种检测海浪的方法。

二十年后，他们开始在华盛顿州汉福德和路易斯安那州利文斯顿建造两个LIGO探测器，并在2001年打开。但是在多年没有运气的情况下，科学家们意识到他们必须建立一个更先进的检测系统，该系统去年9月打开。

“这确实是一次科学的登月活动，我们做到了。我们登上了月球，”LIGO执行董事David Reitze说。

新LIGO在某些频率上的灵敏度是旧LIGO的三倍，并且能够在较低的频率下检测到旧LIGO无法检测到的波纹。并计划进行更多升级。