现在天文物理界这么热衷引力波,那具体会为人类带来那些实质科技进步?
的有关信息介绍如下:首先,有必要简单介绍一下什么是引力波。
引力波最初是爱因斯坦在一个世纪前根据广义相对论作出的预言。在广义相对论中,时空和物质的影响是相互的。正所谓——时空告诉物质如何运动,物质告诉时空如何弯曲。物质分布状态的改变会引起时空发生相应的变化,就像在平静的湖面扔一块石头,荡起一次次涟漪。因此,引力波也被称为时空的涟漪。
然而,引力波极其微弱,探测起来并非易事。直到2016年2月,美国激光干涉仪引力波天文台(LIGO)才宣布人类首次探测到引力波。实际上,这次惊天发现的数据是LIGO于2015年9月14日探测到的,来自于十几亿光年外一对双黑洞的碰撞与并合。
随后,天文学家又多次探测到类似的现象。
尤为值得一提的是,2017年10月,世界各大天文台联合发布了关于引力波前所未见的重大发现——人类首次探测到双中子星并合产生的引力波和电磁信号。这又是一次新的突破,让整个天文学界再次沸腾了。
天文学家热衷于引力波是有原因的。引力波的发现不仅是对爱因斯坦广义相对论的又一次验证,还可能开启天文学新时代——引力波天文学。
目前,科学家对宇宙的探测主要依靠电磁波。然而,电磁波在传播过程中容易受到干扰。相比之下,引力波具有得天独厚的优势——保真性强,在传播过程中几乎不受物质干扰,能够把遥远宇宙的原始信息最真实地传递过来,从而为我们揭开更多宇宙奥秘。
至于引力波能为人类带来哪些实质科技进步呢?我们不妨从科幻中开开脑洞。比如,《三体》中提到的引力波通信。因为引力波在宇宙中传播的保真性强,所以这对人类通信技术而言将是一次颠覆。
不过,要实现引力波通信,人类对引力波的探测精度至少还要提高好几个数量级。
关于引力波问题,首先觉得有必要解释一下引力波的概念,百度和各种词条的解释都太专业,我就用最通俗的语言解释一下引力波是什么:整个宇宙时空是一个没有边际弹簧床,两个铅球在弹簧床上相互碰撞或者其中一个滚动起来,会从铅球处产生一股波动,辐散到整个弹簧床。这种波不会轻易消散,但会变的越来越弱。
10月16日22时,美国天文研究两大机构LIGO、VIGO在位于华盛顿特区举行两场新闻发布会,宣布再次发现引力波的踪迹,这是既2015年第一次发现引力波之后的再一次发现。而新闻发布会内容并不全,于是一位叫Peter Yoachim就出来解释说这个引力波源的光学对应体位于水蛇座星系,距离地球1.3亿光年,估计是双中子星合并形成的。然后就没有然后了,这看起来似乎是他透露了科研界的内部消息,所以才没有下文。但再次发现引力波确实让许多天文学家兴奋不已。
至于为什么兴奋,答案就可以回复本命题的第一个问题了,天文物理界之所以极力热衷寻找和证实引力波的,原因有二:第一,引力波的概念是由爱因斯坦在1916年提出相对论的时候提出的一个假设概念,如果能够证实这个概念的存在,则证明了爱因斯坦的广义相对论,这个成就足以让发现者功成名就;第二,天文物理界目前最热门的研究就是宇宙的探索和外星生命的探索,至于时空穿梭的研究,由于科技水平问题,并不是其热门方向,而引力波的存在能够为探索宇宙和外星生命体做出极大的贡献,所以学界会不断寻找并证实引力波。
具体为人类带来的实质科技进步简单的说就是探索宇宙!包括宇宙起源,宇宙时空,外星生命,即在不离开地球的前提下探索宇宙的真面目!具体内容可以搜索下一个问题:引力波如何帮助人类探索宇宙?
本身这个问题这么问,就不成熟!当时的GPS刚发明出来,仅仅是用作地球气象,山脉定位,后来是军队,最后才普及到普通百姓身上,就像现在发现的引力波,仅仅知道他是一种高质量物体合并后产生的时空涟漪,但随着人类对引力波的不断研究,认知,才会应用到我们的生活中吧,我们目前仅仅是宇宙中的第四代文明,即智慧生物文明,宇宙中能够产生智慧生物是很不容易的。可以发挥想象,有了引力波的发现,人类能够制造出比核更厉害的武器,有了引力波,能够让我们进行宇宙深空探索提供动力!由于引力波中的伽玛射线在宇宙真空中几乎不会有衰减,可以帮住人类对宇宙天体活动的观测,探知黑洞等其他宇宙活动的最原始行为。
科技的进步需要静心地去研究,而不是很快的同市场化联系,从认知到市场化,还需要很长的路要走!
一句又探测到了引力波,好像很吸引人们的眼球。如果我们认真思考下,一个在宇宙空间行走了几亿年的引力波在经过地球的瞬间这么巧就让你们给探测到了,这是多么小的概率啊!可以说是几十万亿分之一吧?有可能吗?连引力波是啥样的还没搞清楚,就说探测到了引力波,其实引力波根本就不存在,只是现在的人们认为只要靠近了爱因斯坦的理论就会有钱收就会得奖,所以他们就不要这样厚颜无耻的出来骗人了!
引力波的发现与验证,于人类科技进步实质应用微乎其微!但在改变人类自身认知、思维、生命、时空、多样物质、等等方面将颠覆以往!时空万物消亡于重生,重生于消亡!最伟大的科学家最能感知神灵的存在……人类生命仅仅随波而逐流……善待我们这个星球!善待一切生灵!这是我们唯一能做的。
这涉及到大一统理论层面!宏观层面来讲对于人类走向宇宙探索宇宙具有重要意义!实质科技进步应该包括通讯,空间及物质结构等领域!因为这次新的发现很有意思!打个比方:我们看到了闪电也听到了雷声,以此为基础可以弄清楚那团乌云!
这个问题可能不那么好回答,因为未来很多的事情我们很难搞清楚的,就像当初发现电磁波的时候,谁也没想到会有今天这么广泛的应用,也许随着对引力波的进一步研究,了解它更多的特性后才能决定它的用途,不过根据目前已有的性质我们可以知道他的一些用途,比如超远距离的传送信息,因为引力波记过极长距离的传播后也不会有很大的衰减
引力波得到了验证,说明了时空也是一种介质。通俗说,我们过去以为的宇宙太空是真空,真空是空无一物的,其实还是有一种见不着摸不着的介质那就是时空。质量巨大的物体存在于时空的时候,会对周边的时空造成挤压,于是时空就发生塌陷或者弯曲,从该区域通过的一切物质包括光线电磁波也随着时空弯曲而弯曲。如果这个质量巨大的物体在高速旋转,也就不可避免的扯动周边的时空,发生类似涟漪的波动,这就是引力波,引力波就通过天体旋转传播向宇宙传播。引力波是一种时空能量,应该是天体消耗了本身的质量,把质量转变为能量,向外传播的一种形式。
人类理解了引力波,明白了时空弯曲的原理,懂得了地球为什么会围绕太阳旋转,月球为什围着地球旋转。未来或许可以用这种手段,可以在宇宙航行中使用弯曲原理,缩短星际航行。也可以用引力波制造新能源,新武器,新动力。
追问理论物理研究怎样为人类带来立竿见影的效果。这样的问题怎么看都带走浓浓的中国特色。“这有啥用?”,“我就问你引力波能降房价吗?”
科学家追求的是科学(sciences),是真理,不是“真理的用途”,当然自然会有工程师去发现“真理的用途”,那叫技术(technologies),然后会有商人把技术变成产品,这时普通人才会觉得“有用”。而这个过程短则几十年,长则上百年。
科学家追求真理是被好奇心和求知欲所驱使,而非实用性。正如美国大物理学家费曼所说(也许是讹传,不过符合他的本色):研究物理就和sex一样,最终也许会造成一些后果,但那不是我们感到快乐的原因。