引力波發現的意義?

General 更新 2023年10月15日

引力波的發現有什麼意義

首先,這一發現填補了廣義相對論實驗驗證的最後一塊缺失的拼圖。

愛因斯坦1916年發表的廣義相對論預言了宇宙誕生之初產生的一種時空波動——原初引力波——的存在。過去近百年中,廣義相對論的其他預言如光線的彎曲、水星的近日點進動以及引力紅移效應都已獲證實,唯有原初引力波因信號極其微弱,技術上很難測量,而一直徘徊在天文學家“視線”之外。劍橋大學博士、加拿大不列顛哥倫比亞大學的“CITA國家研究員”馬寅哲認為,原初引力波的發現是支持廣義相對論的又一有力證據,相對論所預言的所有實驗現象全部被驗證,實驗與理論符合得都很好。

其次,這一發現打開了觀測宇宙的一扇新窗戶。

在天文學幾百年來的發展過程中,人們觀測宇宙的主要手段是觀測光,也就是說幾乎所有天文實驗都是在收集光子。而根據標準宇宙大爆炸理論,大爆炸之後約40萬年,光子、電子及其他粒子混在一起,宇宙處於晦暗的迷霧狀態,光無法穿透。而引力波則不同,它誕生在宇宙大爆炸之初並以光速傳播。從事引力波研究多年的美國亞利桑那州立大學理論物理學家勞倫斯·克勞斯認為,引力波被測量到,意味著人們可以通過引力波而一直追溯到大爆炸之後僅僅10的負35方秒的極早時期,同時引力波也可以作為另一種觀測宇宙的手段。引力波天文學這門新學科的大門也由此打開。

第三,這一發現有助於真正理解宇宙大爆炸原初時刻的物理過程。

根據上世紀80年代逐漸發展起來的暴漲理論,140億年前,在大爆炸之後不到10的負35方秒的時間裡,宇宙以指數速度急劇膨脹,即所謂“暴漲過程”。原初引力波忠實記錄了暴漲時期的物理過程。馬寅哲告訴記者,現在關於大爆炸原初時刻的理論模型有數百個,但“到底哪個對,還是都不對,在今天之前是不清楚的。但如果(美國科學家的)結果是真的,那麼很多理論模型會被排除”。

第四,這一發現意味著對宇宙微波背景輻射的測量將會進入下一個重要里程碑。

宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸的“餘燼”,是一種瀰漫在整個宇宙空間中的微弱電磁波信號。過去幾十年中,人們測量微波背景輻射,其實主要測量的是溫度場的信息,卻一直沒有測量到引力波的獨特印記——B模式偏振。目前,全球多個小組在探測引力波,新發現無疑將極大鼓舞他們的士氣,並促進有關國家進一步加大科研經費和人力資源投入。

馬寅哲表示:“此項工作若獲證實,當之無愧是諾貝爾獎級的工作。而且在此之後,關於引力波的諾貝爾獎可能還會再出現。宇宙‘暴漲’理論的提出者也可能獲獎。”克勞斯也對新華社記者說,新研究還需要進一步驗證,但如果獲得證實,它“可以躋身過去25年最重要的宇宙學發現之列”並可能獲得諾貝爾獎。

引力波的發現,到底有什麼現實意義

意義是前人栽樹後人乘涼。因為很多基礎研究,甚至一代人以後才能賦施於應用領域,比如電磁波的發現,就是前人栽樹,我們後人才有幸享受手機帶來的乘涼成果。今天引力波的發現的意義就是為我們為子孫栽樹,就是讓子孫在引力波的大樹下乘涼。

引力波的天文上的意義

在過去的一個世紀,因為新的觀測宇宙的方法使用,天文學已經發生了改革性的變化。天文觀測最初使用可見光。400多年前,伽利略最早使用望遠鏡進行觀測。然而,可見光僅僅是電磁波譜上的一小部分,在遙遠的宇宙中,並非所有的天體會在這個特別的波段產生很強的輻射,比如,更有用的信息或許可以在射電波段得到。利用射電望眼鏡,天文學家們已經發現了脈衝星,類星體以及其他的一些極端天體現象,將我們對一些物理的認識推向了極限。利用伽馬射線,X射線,紫外,和紅外觀測,我們也取得了類似的進展,讓我們給天文帶來了新的認識。每一個電磁波譜的打開,都會為我們帶來前所未有的發現。天文學家們同樣期望引力波也是如此。引力波有兩個非常重要而且比較獨特的性質。第一:不需要任何的物質存在於引力波源周圍。這時就不會有電磁輻射產生。第二:引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過行進途中的天體。然而,比如,來自於遙遠恆星的光會被星際介質所遮擋,引力波能夠不受阻礙的穿過。這兩個特徵允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測過的天文現象信息。

引力波的發現有何神學含義

美國當地時間2月11日上午10點30分(北京時間2月11日23點30分),美國國家科學基金會(NSF)在華盛頓特區國家媒體中心宣佈:人類首次直接探測到了引力波。引力波探測的成功,為人類觀察宇宙提供了一個嶄新的窗口。

引力波的發現為宇宙大爆炸理論提供了強有力的支持,也蘊含了“時空有始”的神學含義。

“引力波”的發現為大爆炸理論提供了強有力的證據,指向“宇宙的開端”。這不但有科學上的意義,而且(更)有神學上的意義。

其實早在2014年,“引力波被發現”就已經成為過熱點新聞。美國的媒體,比如PBS,當時的報道都特別強調引力波的發現“揭開了宇宙起始的面紗”。宇宙有起始,時空有起始,這是非常有神學意味的一個事情。聖經的第一句,創世記第一章第一節,就是“起初神創造天地”。如果時空沒有開始,就談不上“起初”。時空有始指向一位宇宙的創造者。時空有始證明宇宙並不像以前一些無神論者認為的是“自有永有”(所謂的“穩定態理論”,steadystate theory)。

CNN博客上(觀點欄目)當時有篇文章,題目是“Does the Big Bangbreakthrough offer proof of God?”(“大爆炸研究的突破是否為上帝存在提供了證據?”)。文章說:“(引力波的)新發現對於猶太-基督教傳統也有顯著的意義,它為基於聖經的信仰提供了強有力的支持。”

美國航空航天局(NASA)有一位天文學家、物理學家叫Robert Jastrow(加斯特羅),他講過一句非常有名的話,很多人引用,我在國內的媒體上也多次看到被引用。這句話是這樣講的:“對一個終生信靠理性力量的科學家來說,這個(指大爆炸的)故事象惡夢一般完結。他業已攀沿無知之山;他即將征服最高山峰;當他翻越最後一塊山石,卻遇見一幫已經在那裡坐候數世紀的神學家。”

但很多無神論者仍然不以為然。無神論者從自然主義的前提預設出發,也會提出他們的解釋。引力波新聞出來那兩天我特別去看了一眼“無神論佈道家”道金斯的推特,他承認這個事情確實讓人有點困惑,但是他接著又說,“宇宙是很奇怪的,比你能夠想象的更奇怪,甚至比你能夠想象的最奇怪還要奇怪。”我不很確定他這句話是什麼意思,我的感覺是他是在說面對這樣的事情,作為一位無神論者,你要有信心,要堅持“沒有上帝”的信念,在這樣的證據面前你還是要堅信宇宙沒有創造者——雖然科學證據似乎指向相反。很多時候信仰是超越普通的邏輯、理性的,也許越奇怪越可信……

回到無神論者要怎麼解釋這個“時空有始”。我看過一個電視辯論的現場直播,在其中加州理工的無神論者物理教授卡羅爾(Sean Carroll)就否認宇宙有起始。為了否認,他提出一些宇宙模型。他也講到多重宇宙。我特別注意到多重的宇宙要有多少重。他說是有10^500(10的500次方)重!當時我就感嘆不已——如果一個人不相信宇宙有起始、有創造,那他就需要相信在我們能夠感知的這個宇宙以外,還有10的500次方個另外的宇宙!

還有一種消解時空有始的理論,是說宇宙可以自我維持、無限循環——一個宇宙坍塌了,另外一個宇宙又產生,往復輪迴,這樣就避免了起始的問題。但是我看到華爾街日報有一個評論特別指出:“引力波的發現是一個很強的證據,這種無限循環的宇宙的理論可以下課了,因為它不再有證據支持。”而且引力波是實打實的可觀測的實證,而多重宇宙等是無法實證(至少今天還不能)的純理論。

用科學來反宗教的科學主義者似乎特別注重科學精神。我也認為搞科學就應該有科學精神。在我看來,科學精神就是要講證據、講實證,所謂......

引力波的發現在科學上有多大的意義

引力波發現的科學意義

1、支持了廣義相對論;

2、支持了暴漲理論;

3、支持了“微擾”量子引力;

4、確定了張量、標量漲落幅度比值;

5、確定了暴漲的能量標度;

6、進一步限制了暴漲模型;

7、開闢了引力波觀測窗口。

發現引力波意味著什麼?為什麼這麼重要

引力波的發現意義重大,從科學意義上看,引力波可以直接與宇宙大爆炸連接。廣義相對論中預言的引力波也可以產生於宇宙大爆炸中,這就是說大爆炸之初的引力波在137億年後的今天仍然可以探測到。一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就可以揭開宇宙的各種謎團,甚至瞭解宇宙的開端和運行機制。因此也有這樣的說法,如果引力波的發現被確定,那麼幾乎可以肯定會入選諾貝爾獎。1993年的諾貝爾獎就是授予了間接發現引力波存在的科學家,當時兩位科學家泰勒和赫爾斯對脈衝星雙星系統PSR1913+16進行研究,發現其系統內有兩顆中子星,它們快速圍繞對方公轉,最終發現了引力波間接證據。

一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就可以揭開宇宙的各種謎團,甚至瞭解宇宙的開端和運行機制  一旦我們發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就可以揭開宇宙的各種謎團,甚至瞭解宇宙的開端和運行機制

2014年3月,BICEP2望遠鏡科學家稱發現了宇宙大爆炸時期產生的原初引力波,這個發現瞬間轟動了世界,科學家在宇宙微波背景輻射中探測到B模偏振,認為這是原初引力波的證據。這個發現不僅意味著我們探測到引力波,而且還發現大爆炸時期的引力波,更令人驚訝的是根據這個理論我們甚至可以推出平行宇宙的存在。不過,很快BICEP2望遠鏡的發現成果被否定,科學家驗證後發現是銀河系的塵埃對觀測形成干擾,這個發現是錯誤。

由此也可以看出,引力波對於現代天文學而言是多麼重要,一旦發現引力波直接證據,我們就能夠通過這個途徑觀測並研究它,進而揭開宇宙深層奧祕。

什麼是引力波 2016年發現引力波意味著什麼

一、引力波的含義

引力波是一種能脫離引力場源在真空中傳播的波動引力場,又稱引力輻射。

引力波是愛因斯坦廣義相對論所預言的一種以光速傳播的時空波動,是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞的一種方式。如同電荷被加速時會發出電磁輻射,同樣有質量的物體被加速時就會發出引力輻射,這是廣義相對論的一項重要預言。

二、 2016年發現引力波的意義

LIGO在2016年2月11日宣佈“探測到引力波的存在”。愛因斯坦廣義相對論實驗驗證中最後一塊缺失的“拼圖”被填補了。

從科學意義上看,引力波可以直接與宇宙大爆炸連接。廣義相對論中預言的引力波也可以產生於宇宙大爆炸中,這就是說大爆炸之初的引力波在137億年後的今天仍然可以探測到。一旦發現了宇宙大爆炸時期的引力波,就可以揭開宇宙的各種謎團,甚至瞭解宇宙的開端和運行機制。

一般人怎麼理解引力波的發現的意義,或者說引力波的

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,可以把它想象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。

引力波是橫波,在遠源處為平面波;有兩個獨立的偏振態;攜帶能量;在真空中以光速傳播。

相關問題答案
引力波發現的意義?
引力波有什麼意義?
開羅宣言發表的意義?
遊戲對兒童發展的意義?
神州六號發射的意義?
企業索要發票的意義?
教育優先發展的意義?
因特網發明的意義?
神舟六號發射的意義?
火車發明的意義?