引力波为什么重视宇宙起源,爱因斯坦预言引力波真的存在吗

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你能想象吗，其实身处宇宙的我们，此刻或许正在时空里荡漾。

早在百年前，爱因斯坦就曾预言：宇宙中存在引力波！但是当时人们根本参不透，这位“科学怪人”脑中的宇宙究竟什么样。

如今，引力波被证实确实存在！今天我们就来聊聊，引力波到底是什么。

爱因斯坦的预言

1915年，爱因斯坦在认识到引力，是一种非常特殊的相互作用后，提出了广义相对论。其着重指出引力的本质，就是时空弯曲！

次年，也就是1916年，爱因斯坦又提出并论证了引力是以波的形式进行传播的。这就是爱因斯坦预言宇宙存在引力波的由来。

我们不得不佩服，这个智商天花板的男人，早在百年前，就预言了引力波的存在。要知道以那时的科技水平而言，根本无法探测到引力波。

而且爱因斯坦十分具象地提出，引力波以光速传播，时空也不是均匀平整的，而是变化弯曲的！

要知道他所打破的，不仅仅是一个认知，还有曾经被奉为“完美真理”的牛顿经典力学！

当年，牛顿被落下的苹果“砰”的一声，砸出了“万有引力”定律。谁也没有想到，这习以为常的现象背后，竟然包含着宇宙万物运行的规律！

随后通过对力学的不断研究和探索，牛顿凭借三大定律，获得了近代物理不可撼动的学术地位。那爱因斯坦又是怎么走出巨人的权威，发现引力波的呢？

最初，爱因斯坦对于引力波的构想，只是源于脑中的一个“灵光乍现”。

随后通过对弱引力的线性化处理，将用黎曼几何写出来的引力场方程进行简化，从而推导出了纯理论的引力波方程。

也就是说引力波的提出，源于类似数学上电磁波方程的方程式推导，而非真实的实验观察。

于是，学术界关于引力波是否真的存在，多年来还是持怀疑态度的。即使有爱因斯坦这样的物理大神背书，人们还是更相信“眼见为实”。

就好像千百年前，古人不知道地球有多大，所以一直认为天圆地方，陆地是平的一样。那引力波究竟是什么呢？

引力波到底是什么

假如爱因斯坦和牛顿两位物理学大神，因为学术问题扭打在一起，你站谁？

在牛顿的经典力学中，时间是匀速向前的，空间也是均匀拓展的。

时间和空间的绝对性，决定了宇宙具有平稳持续扩散的规律性，根本不可能存在什么起伏，因为人类千百年来的平稳生活空间是肉眼可见的。

但爱因斯坦却不这么认为。在爱因斯坦的广义相对论中，时空会发生扭曲，宇宙也并非平坦无际。他认为，整个宇宙充满了以光速扩散的引力波。

只要是有质量的物体，就会使其周围的时空发生扭曲，质量越大，时空扭曲越厉害。

后者的科学视野，一下子就把常年注视于天体运行规律的科学惯性，转移到了存在于天体周围的广袤空间中来。

随着爱因斯坦细致而严谨的论述和推导，物理学界也开始逐步认同，并接受了这位伟大的物理学巨人的观点。那引力波究竟是一种怎样的存在呢？

简单理解，引力波就好比我们向水面投掷石块，荡起的涟漪一样。又类似于地震发生时，检测仪表上逐层向外扩散的波浪线。

其扭动的幅度和频率，就是引力波的振幅和频率，所以如果能测量到天体的扭动，便可以测量到引力波了。

但是，实现测量的最大阻碍，就是天体之间动不动就数万光年的距离。即便是宇宙中最强的引力波，传导到地球，振幅也不过亿万分之一纳米罢了。

所以如果想捕捉到较为强烈的引力波，就必须有预见性的，对准某一深空，并凭借运气观测到质量巨大的天体之间发生灾变，从而相互作用，加速运动。

例如，找到来自宇宙深处，黑洞融合所产生的噪声等。当然，这个概率可以说是相当小的。

因此，需要特别指出的是，即便是认为引力波肯定存在的爱因斯坦，当年也觉得人类可能永远也无法探测到引力波！

但天才就是天才，他们超前的科学视角，注定是一般人短时间内无法理解的。就好像真理永远是真理，它一定经得住时间的考验。

当初，令人“一头雾水”的预言，如今却被天文学家证实：宇宙中存在的引力波，已被清晰地探测到了。

“时空涟漪”确实存在

爱因斯坦的引力波预言被证实，“时空涟漪”的褶皱里有什么？是高维度空间，还是多重宇宙？

地球只是茫茫宇宙的一粒尘埃，质量庞大的天体运动，离我们实在太过遥远，而近距离的物体，在加速运动的情况下，产生的引力又十分微弱，所以近百年来，物理学界一直都对引力波是否真实存在心存疑虑。

不过1974年，科学界就有了进一步的发现。被命名为PSR1913+16的脉冲双星的发现，证实了致密双星系统的引力辐射，与广义相对论的预言完全一致。

2016年2月科学合作组织，更是通过多年来对一组13亿年前，就开始的双黑洞碰撞与并合的观测，向全世界宣布：人类首次观测到，并直接探测到了引力波！

这两个黑洞的原初引力波，来自于138亿年前的宇宙大爆炸。他们一个相当于36个太阳质量，一个相当于29个太阳。

两个黑洞在融合前，彼此相互旋转，随着距离的靠近，旋转速度逐渐加快，部分能量以引力波的形式被释放。

当二者合二为一，形成了一个62个太阳质量的超级黑洞。那散失的3个太阳质量，就是合并的数百万年来，以光的速度向宇宙传递出的引力震动。

不仅如此，科学家还在黑洞合并后，二次探测到了引力波。

至此，整整一百年后，爱因斯坦的预言被证实。那有人就会问了，质量如此大的天体，为何会“浮”在太空，不会“沉”下去呢？

这是因为，宇宙中不仅有引力波，还存在引力场。大质量的星体，虽然压弯了宇宙的平面，但是其曲率的空间也是非常广的。

就好像一个滚落于蹦床的铁球，悠长而弯曲的宇宙平面，会将星球托起来不让其下沉。

而身处地球的我们感受不到宇宙的涟漪，只不过由于宇宙范围太大，即便是宇宙中密度最大的天体，超大质量的中子星发生剧烈的相互运动，其释放的引力短时间内也很难到达地球。那这些弯曲荡漾的时空里又有什么呢？

有人说，如果引力波扭曲的时空褶皱能被展开，或许四维空间将不再遥不可及，甚至多重宇宙的存在也不是没有可能。

届时，我们或许能够轻而易举地摆脱天体引力的桎梏，借助引力波实现梦幻般的时空穿越，听起来是不是很令人期待呢。