漫畫·物理什麼的我不聽，我要聽引力波的10個八卦！

（這是Sheldon的第58篇漫畫，所有圖片大約2.6MB。）

2017年諾貝爾物理學獎，

授予美國物理學家

雷納·韋斯、巴里·巴瑞希

和吉普·索納，

以表彰他們直接探測到了引力波。

OK，本次諾獎解讀到此結束。

下面進入八卦時間，

咱們就來嘮一嘮引力波的10個八卦！

1.啥是引力波？

中學物理課之牛魔王牛頓聽說過吧？就是他，提出了萬有引力理論。這種理論認為，時間和空間是絕對不變的，就好比一種施工質量爆表的舞台。舞台上的物質演員不論怎麼蹦躂，都不會影響舞台本身的形狀。

但是，愛因斯坦不同意了。根據廣義相對論，時間和空間做成的舞台，其實是個豆腐渣工程！舞台上的物質演員，稍微動彈一下，舞台就壓變形了。

如果物質演員動作太大，整個時空舞台就會跟著一起晃。一邊晃，還會向四面八方傳播，讓整個宇宙跟著一起晃。這就是：

2.愛因斯坦曾因不信引力波而被拒稿

引力波是愛因斯坦的廣義相對論的一大預言，可是你知道嗎？引力波剛算出來的時候，愛因斯坦自己都不信！

1936年，愛因斯坦和助手羅森，給美國期刊《物理評論》投了一個稿子，說「引力波不存在」。因為他們覺得，引力波的數學公式在忽悠他們，引力波應該不是真的。

結果，論文被審稿人拒了。

愛因斯坦氣壞啦。因為他以前在歐洲期刊混時，從沒聽說過寫稿還要找人審稿。於是，他對編輯說：

結果，愛因斯坦把稿子撤回來，找了一本歐洲期刊《富蘭克林研究所雜誌》，打算髮表。眼看稿子開始校對，就要發表了，一位美國物理學家忽然讓愛因斯坦想通了。

愛因斯坦連忙在文加了一句「感謝我的同事羅伯特遜教授在澄清原文中的錯誤時給予的親切幫助」。這才避免犯下大錯！

3.引力波是真實存在的嗎？

想當年，物理學家都覺得引力波是真實存在的，但不知道怎麼說才說的有理。

1957年，著名風流物理學家費曼提出了一個例子。

假如有一根粗糙的棍子，棍子上有一滴水珠。當引力波經過這個棍子時，由於時空亂震，水珠也會跟著震，進而跟棍子產生摩擦。摩擦生熱。但這熱量是從哪兒來的呢？只能是從引力波來。所以，費曼證明，引力波帶有能量，是真實存在的。

4.引力波的能量從哪兒來？

愛因斯坦有個公式，叫做E=mc^2。說的是物質的質量可以轉化成能量，反之亦然。

科學家探測到的引力波的能量，通常就是從天體的質量轉化來的。比如，在LIGO的探測實驗中，一個黑洞，質量是太陽的29倍，還有一個黑洞，質量是太陽的36倍太陽，倆黑洞轉著轉著突然合體了！成了一個質量為62倍太陽的黑洞。

29+36-62=3，也就是說，在這次合體中，相當於3倍太陽質量的物質轉化成了能量，以引力波的形式震出來了。

5.引力波長什麼樣？

這種扭來扭曲的東東就是引力波。

這種不斷蠕動的東西是什麼鬼？這才是引力波！引力波就是這幅模樣！

垂直傳播軸，切開引力波空間的剖面，你就明白啦。引力波就是把一堆小點點擠扁、拉長、再擠扁、再拉長的波。這些小點點代表的是空間形狀，所以說，引力波的效果之一是讓空間扭曲。

比方說，如果一股來自宇宙的引力波經過地球，LIGO實驗4千米長的實驗臂，就會由於空間的彎曲，一會兒變長一會兒變短。變化的幅度特別小，只有質子直徑的萬分之一。

如果把LIGO的實驗臂變成幾光年長，比如4.2光年長，也就是地球到比鄰星的距離，那麼引力波引起的長度變化，也只有一根頭髮絲那麼細。

6.引力波會被吸收嗎？

引力波的能量非常難被吸收。換句話說，引力波的穿透性非常好。

如果把4000個宇宙首尾相連，在其中堆滿番茄醬（因為宇宙空間大部分是真空），當一個引力波穿過之後，也不過才損失了1%的能量。順便提一下，這個過程需要花上400萬億年。

所以，我覺得完全不用買淘寶上的防引力波輻射服。

7.《三體》中設想的引力波天線可以實現嗎？

物理學家李淼曾經設想，有一種密度極高的細絲，叫做宇宙弦，可以做成《三體》中那種引力波天線。

宇宙弦像頭髮絲一樣細，每厘米的重量是10萬噸。你撥動它一下，它每秒輻射的能量相當於1萬顆美軍投下的原子彈的能量。

8.以前有沒有人探測到引力波？

上世紀50、60年代，美國物理學家韋伯曾經造了一根直徑1米、長度2米、質量1噸的圓柱形鋁棒，叫做韋伯棒，用來探測引力波。

1969年，韋伯宣稱，他放置在兩個不同地方的韋伯棒，同時測到了引力波信號。其他科學家趕緊跟風測引力波，但是他們都沒有測出來。於是，很多人開始懷疑韋伯是騙子。

9.後來還有沒有人探測引力波？

從1984年起，基普·索恩、已故的羅納德·德雷福和雷納·韋斯開始打算建一個引力波探測器，也就是今天的主角LIGO探測器。

2015年，LIGO正準備開始探測引力波。結果在9月14日時，他們就成功探測到了引力波。

就在2017年9月底，義大利引力波探測器Virgo宣稱，他們和LIGO一起，探測到了第三個引力波事件。

Virgo在星座達人眼中的意思是：處女座！

（以下為腦補：還記得「中微子超光速」事件嗎？那次是粗心大意的意呆利人把電纜弄鬆了，所以，中微子根本沒有超光速。這次他們吸取教訓，用處女座三個字鞭策本國科學家，這才有了引力波實驗的重要突破。

10.引力波拿過諾貝爾獎嗎？

拿過！！！

1993年，美國物理學家約瑟夫·泰勒和拉塞爾·赫爾斯，因為間接發現了引力波，而獲得了諾貝爾獎。他們是怎麼間接發現的呢？

所以，約瑟夫·泰勒和拉塞爾·赫爾斯就是這樣，間接地發現了引力波。

美指：牛貓 | 繪製：賞鑒 | 排版：胡豆

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