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聆听宇宙最强音——引力波

作者:admin 来源:未知 更新日期:2018-04-12 浏览次数:
大年初四这一天,被一个叫做LIGO—GW150914的事件刷屏了……
2个探测器
1000多位科学家
16个国家地区
40年奋斗
终于,2016年2月11日,美国自然科学基金委召开新闻发布会宣布探测到了引力波……
青年才俊蔡一夫教授神采飞扬地介绍着引力波被发现的震惊世界的大事件。
2月26日下午,中科大物理学院天文系85后蔡一夫教授在我校箴华音乐厅举办《聆听宇宙最强音——引力波》专题报告。蔡一夫本科毕业于中科大少年班,2010年于中国科学院高能物理研究所获得理学博士学位,2010年9月至2012年8月在美国亚利桑那州立大学完成第一期博士后;2012年9月至2015年5月在加拿大麦吉尔大学完成第二期博士后。2015年5月通过入选第十一批“千人计划”青年人才引进回国。蔡教授的主要研究领域是粒子宇宙学。
那么引起全人类轰动的引力波究竟是什么?它的发现对于人类社会又有什么样的意义呢?
作为天体物理英才班系列讲座的第六讲,中科大“青年千人计划”教授蔡一夫首先从牛顿万有引力、爱因斯坦万有引力讲起。引力波也称重力波,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动,是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。如同电荷被加速时会发出电磁辐射,同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射,这是广义相对论的一项重要预言。蔡一夫教授介绍了人类探测引力波的艰辛历程:先驱约瑟夫·韦伯——发起者莱纳·魏斯——立项探测发起人基普·索恩、罗纳德……随着美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)首次发现引力波,人类第一次能够“听”到宇宙的“声音”,证实了物理学界的百年猜想。引力波是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。
蔡一夫教授说,目前,我国主要有两个大型引力波探测项目,一个是由中科院高能物理研究所主导的“阿里实验计划”,一个是由中山大学领衔的“天琴计划”。 “阿里实验计划”是在地面上聆听引力波的音符,“天琴计划”则是到太空去捕捉引力波的声响。还有“太极计划”……当前科大正在参与原初引力波探测项目“阿里实验计划”,与LIGO项目不同,这一计划将探测138亿年前宇宙诞生之时的原初引力波,以揭开宇宙产生之谜。蔡一夫教授进一步介绍了引力波的直接探测和间接探测。各个国家都在开展这方面的实验研究,在宇宙微波背景中寻找引力波。
引力波对咋老百姓有啥影响?
“其实,引力波并不神秘,它是无处不在的。可以说在日常生活中,有无数引力波在穿透我们的身体,但绝大多数引力波太过微弱,我们难以发现。”蔡一夫教授说,此次发现的引力波是两个黑洞于约13亿年前并合,两个黑洞的初始质量分别为29颗太阳和36颗太阳,合并成了一颗62倍太阳质量高速旋转的黑洞,亏损的质量以强大的引力波的形式释放到宇宙空间,经过13亿年的传播后抵达地球,被美国两台孪生引力波探测器侦测到。
“引力波”催生的应用技术将运用于人类生活。蔡一夫说,历经百年的等待,2016年发现时光涟漪——引力波能否成为天文观测的标准铃铛?让我们拭目以待。蔡教授最后把时间留给二中学生。蔡教授的报告使学生脑洞大开,二中学生的精彩提问更让蔡教授频频点赞,他希望二中的学生能更多地升入中科大,为宇宙探索注入新的活力。
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