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引力波發現的意義 引力波發現對物理學的意義

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引力波發現的意義 引力波發現對物理學的意義

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大家好,小耶來為大家解答以上的問題 。引力波發現對物理學的意義 ， 引力波發現的意義這個很多人還不知道,現在讓我們一起來看看吧！
1、引力波最重要的意義在于，人類從過去到現在所有對自然界的觀測 ， 包括天文觀測，主要依賴于電磁波，也就是雷達或者光學波段的電磁波對未知世界進行探測 。
2、而有了引力波以后我們就對自然界多了一種探測手段，這是一個質的差異 。
3、引力波的探測有可能使我們了解到更豐富的有關于黑洞、中子星等等這些天體在發生一些現象和劇烈變化時的時空變化，所以說它對于了解物質世界是非常有用的 。
4、引力波的發現對于物理學有著里程碑的意義，證實了愛因斯坦100年前的預言，完善了相對論的證明 。
5、提供了一種全新的觀測宇宙的工具，此前的觀測只能依靠“眼睛”，現在還可以使用“耳朵” 。
6、此外還有以下意義：①證明了黑洞的存在；②證明引力波以光速傳播；③為恒星爆炸，中子星的形成，宇宙膨脹速度和測量提供了有利的研究工具 。
7、“原初”在宇宙學中一般是泛指“復合之前”這個階段 。
8、宇宙在大約38萬年的時候，隨著溫度的降低，自由質子和電子重新結合成中性原子——所謂“復合” 。
9、此時 ， 等離子體的霧霾散去，宇宙變得透明，光可以暢行無阻 。
10、于是這些光，經過137億年的征程，進入我們的“眼睛”，即是所謂“宇宙微波背景輻射”——嬰兒宇宙38萬歲時的照片 。
11、“宇宙微波背景輻射”在1964年就被貝爾實驗室的Penzias和Wilson發現了，并為二人帶來了1978年的Nobel物理學獎 。
12、在早期宇宙研究中，“原初”更進一步特指“宇宙學暴漲”——宇宙極早期經歷的急劇加速膨脹過程——時期 。
13、回到引力波 。
14、通常的“結構”——星系、超星系、超星系團，是宇宙空間中質量“密度”的起伏 。
15、密度是空間的“標量場”，而引力波——卻是空間的“張量場”波動 。
16、首先，這一發現填補了廣義相對論實驗驗證的最后一塊缺失的拼圖 。
17、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 。
18、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 。
19、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 。
20、其次，這一發現打開了觀測宇宙的一扇新窗戶 。
21、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 。
22、而根據標準宇宙大爆炸理論，大爆炸之后約40萬年，光子、電子及其他粒子混在一起，宇宙處于晦暗的迷霧狀態，光無法穿透 。
23、而引力波則不同 ， 它誕生在宇宙大爆炸之初并以光速傳播 。
24、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后僅僅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 。
25、引力波天文學這門新學科的大門也由此打開 。
26、第三 ， 這一發現有助于真正理解宇宙大爆炸原初時刻的物理過程 。
27、根據上世紀80年代逐漸發展起來的暴漲理論，140億年前，在大爆炸之后不到10的負35方秒的時間里 ， 宇宙以指數速度急劇膨脹，即所謂“暴漲過程” 。
【引力波發現的意義 引力波發現對物理學的意義】28、原初引力波忠實記錄了暴漲時期的物理過程 。
29、馬寅哲告訴采訪人員，現在關于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 。
30、但如果（美國科學家的）結果是真的，那么很多理論模型會被排除” 。
31、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 。
32、宇宙微波背景輻射是宇宙大爆炸的“余燼”，是一種彌漫在整個宇宙空間中的微弱電磁波信號 。
33、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 。
34、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，并促進有關國家進一步加大科研經費和人力資源投入 。
35、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 。
36、而且在此之后，關于引力波的諾貝爾獎可能還會再出現 。
37、宇宙‘暴漲’理論的提出者也可能獲獎 。
38、”克勞斯也對新華社采訪人員說，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”并可能獲得諾貝爾獎 。
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