《三體》和《星際穿越》里的引力波大揭密

2015年8月底榮獲雨果獎(jiǎng)（科幻文學(xué)界的諾貝爾獎(jiǎng)）的科幻小說(shuō)《三體》中，羅輯從三體人那里為人類“敲詐”來(lái)了一大神器——引力波天線，從而暫時(shí)拯救了幾乎快要被滅族的人類。

電影《星際穿越》中，Cooper甚至通過(guò)引力波穿越時(shí)間和空間給女兒Murph傳遞了信息，正如有篇著名的影評(píng)所說(shuō)：“能夠穿越星際的，不止引力波，還有愛(ài)�！�

在現(xiàn)實(shí)中引力波真實(shí)存在嗎？科學(xué)家們從來(lái)就沒(méi)有放棄過(guò)尋找引力波的蹤跡。

引力波是愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論（在希格斯粒子現(xiàn)身后也是現(xiàn)代物理學(xué)）中唯一還沒(méi)有被直接證實(shí)的預(yù)言（存在間接證據(jù)）。

通俗地講，引力波是宇宙中一種特殊的“時(shí)空漣漪”，因此也可以將其想象成在時(shí)空中的微小起伏。

具備物理學(xué)常識(shí)的人們都知道萬(wàn)有引力無(wú)處不在，但是為何引力波卻難以探測(cè)呢？實(shí)在是因?yàn)槿f(wàn)有引力實(shí)在太微弱了，只有當(dāng)質(zhì)量達(dá)到如太陽(yáng)、地球、月亮這樣的數(shù)量級(jí)，人們才能感覺(jué)到其存在，而引力波相比之下更加微弱。

2014年3月，NASA的美國(guó)科學(xué)家們通過(guò)位于南極（選擇這里是因?yàn)榭梢员苊鈦?lái)自手機(jī)通訊、電視廣播以及其他日常電子產(chǎn)品的電波干擾）的BICEP2（Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization，宇宙銀河系外偏振背景圖像）望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到了引力波的相關(guān)信號(hào)，這是人類首次探測(cè)在宇宙誕生之初的暴漲期中證明引力波存在的直接證據(jù)。

起初，此發(fā)現(xiàn)被譽(yù)為是本世紀(jì)最具突破性的發(fā)現(xiàn)，幾乎被“認(rèn)定”能夠獲得下一個(gè)諾貝爾獎(jiǎng)，但隨后NASA的這一發(fā)現(xiàn)很快被扇臉，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)觀測(cè)結(jié)果顯著只不過(guò)是因?yàn)橛衅渌�效�?yīng)未排除，證實(shí)了這只是一場(chǎng)空歡喜，因?yàn)檫@些信號(hào)僅僅是宇宙中的星際塵埃而已（論文題目A Joint Analysis of BICEP2/Keck Array and Planck Data，詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)）。

▲實(shí)驗(yàn)組文章中展示的偏振分布圖

那么問(wèn)題來(lái)了，人類面對(duì)的困難究竟有多大？引力波到底來(lái)自于哪里？有可能最終發(fā)現(xiàn)引力波么？引力波真的能夠?yàn)橛钪娲蟊�炸理論提供確鑿的證據(jù)嗎？

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