为什么引力波如此令人振奋？

几个星期前，两个以引力波探测器对应命名的研究小组LIGO和Virgo首次协作，宣布了在时空结构中对这些太空波纹的联合探测。这些波纹是由高能量的碰撞而产生，同时在这种情况下，并发了一对黑洞合并。

10月16日，这两个协作研究小组又做出了一项令人振奋的声明：8月17日，他们操作高倍望远镜观测到遥远的可见光束，并关联探测到了引力波。这一次，研究小组观测的结果是完整而同步的，不是黑洞观测，而是两颗中子星——密度极高的恒星残骸。更准确地说，位于路易斯安那州和华盛顿州的两个LIGO探测器观测到了这些太空波纹，而位于意大利比萨市附近的Virgo小组则没有。这意味着观测事件发生在了Virgo小组的盲点内，有所收获的是这有助于地点的确定。

当这一人类历史性的大突破展现在我们所有人面前时，为什么这个引力波会如此令人振奋呢？跟非科学从业者有什么关系？甚至跟普通人又有什么关系呢？为什么跟大众遥不可及的事情我们要欣喜振奋呢？不急，且听魔王象（mowangxiang）一步一步跟您解疑。

在LIGO探测到引力波不到两秒后，两颗轨道探测卫星发现了宇宙中最强大的爆炸，即为伽马射线暴--这次大爆炸起源于NGC 4993星系，这是一个椭圆星系，距离地球大约有1.3亿光年远。利用这套固定的观测协议来进行有关引力波的探查之后，来自LIGO和Virgo科学研究协作的领导者们通知了世界天文界的各成员，让他们把顶尖的天文望远镜转到伽马射线和引力波起源的南方天空区域，在那个方位，天文学家们在浩瀚星空中发现了一种新的光。

对于引力波引起的可见光观察不同于早期的宇宙波纹例子，其也暗藏着不同的宇宙机制：看不出两个黑洞合二为一，但是一对中子星互相碰撞是颇具毁灭性的。类似的事件是灾难性的，碰撞爆炸带来的深不可测温度，爆炸的光线贯穿了整个宇宙。

中子星是恒星的残骸，当大的恒星变成超新星时，就会导致其核心瓦解。当核心瓦解时，恒星原子的质子和电子会被合并成中子。结果本质上是一个相当于城市规模的致密中子球，但质量和我们的太阳差不多。中子星物质密度非常大，以至于它的一小颗重量就相当于一座小山的重量。

当两颗中子星碰撞时，必然会发生两种结果中的一种，那就是在碰撞时，如果这两颗恒星足够小，那么其结果将是形成一颗更大的中子星。另一种则是，如果两颗恒星的碰撞合并后的质量超过了临界值，那么中子星就会消失在一个黑洞中。

虽然科学家不能确定，但更有可能的结果是形成一个黑洞（第二种结果）。这是因为黑洞的形成通常伴随着伽马射线的爆发。如果形成的结果是一颗较大的中子星，那么碰撞后的碎片就会在之前捕获伽马射线。鉴于伽马暴是被观测到的，第一种结果被赞同也是有可能的。但现在要确定这两种方式还为时过早。

阿尔伯特爱因斯坦在1916年预言了引力波的存在，这是他广义相对论的结果。广义相对论解释了引力的作用就如同空间和时间的弯曲一样。巨大的物体实际上扭曲了宇宙的形状，并且当这些物体移动时，它们就能在空间中形成波动，以光速传播，就像小石子被扔进池塘时形成的涟漪一样。

当轨道上的中子星从引力辐射中失去能量时，其轨道的半径就会下降并加速。在这两颗恒星合并之前的最后时刻，它们以接近光速的速度飞行。因为部分中子星质量较低，体积比黑洞大，所以它们比之前观测到的黑洞合并更遥远。这意味着，发出的引力波要比先前类似事件中所看到的要小得多。正因为如此，我们的引力波探测器只对离地球更近的中子星碰撞敏感。此外，引力波具有不同的特性。当两颗中子星合并时，可探测的引力波会持续一分钟。

合并中子星也是地球上发现的最重的化学元素来源。这一新的天文观测将揭示其是如何发生的。从这次事件中得到的测量数据证实了黄金、铀和铂的形成。很有可能，你或你父母的结婚金戒指就起源于数十亿年前两颗中子星的碰撞合并。

一个可以回答的基础性问题就是引力波的速度。长久以来被认为是光速最初的测量方法是在2003年当木星在一个遥远的类星体前经过时，它证实了光和引力以同样的速度传播——尽管测量不是很精确。然而，今天的引力波速度的测量则是惊人的，这是对引力速度的决定性测量。

因此，你是否明白了为什么这个引力波会让我们如此振奋了，同时也跟地球上所有人息息相关。总结如下：

1.中国科学研究者和高科技天文设备的鼎力支持（看新闻），不止振奋，还非常骄傲！！

2.宇宙中最强大的伽马射线暴爆炸

3.爱因斯坦预言了引力波

4.刷新了化学元素来源

5.引力波速度决定性的测量

虽然今天的测量是令人振奋的，但最为重要的是要记住这只是一个单一的天文观测。然而瞪目结舌的是，天文学家们刚刚开始利用这一能力，科学，还任重而道远。重力波探测器刚开始告诉我们宇宙中一些最猛烈的事件。未来还不知道“它们”会告诉我们人类还有怎样的壮举，希望会趣味无穷，有所获益。

读而思duersi

1.看完文章，你的收获是什么？

2.如果能宇宙穿梭，你最想去哪个星系？

3.你之前是否了解过引力波及其相关科学文化？

4.如果引力波让你振奋不已，那就来说说你此时的情绪是怎样的？

文末请留言，我们来一起“遨游黑洞”……

来

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