引力波研究獲諾獎，從此擺脫用眼看宇宙，還能聽出宇宙的這些秘密

在整個宇宙空間中，引力都是無處不在的，但是由於宇宙中物質密度分布的不均勻，引力的分布也是不均勻的，就好像我們身處地球上，平時看不到空氣，但空氣也是無處不在的，而且空氣有高壓低壓之分，越是遠離地面的地方空氣分布越稀薄。那麼引力為什麼會成「波」狀呢？其實也不難理解，當雲層中響起雷聲的時候，雖然我們相隔得很遠，但是仍然能聽到雷聲傳來，這是由於雷聲引起了空氣震動，這種振動以聲波的形式傳播，來到我們耳邊的時候，我們就聽到了打雷的聲音。引力波與之相似，由於引力場無處不在，所以能引起引力擾動的事物，都會產生引力波，當引力波產生之後，它也會大面積長距離傳播開去，因此如果能有收聽引力波的「耳朵」，當然也就能發現它的存在了。

關於引力波的研究是這幾年物理學前沿科技上的熱門專業，就在昨天，諾貝爾物理學獎評委會宣布三位研究引力波的物理學家獲得了諾貝爾物理學獎，他們分別是美國麻省理工學院教授雷納·韋斯、加州理工學院教授基普·索恩和巴里·巴里什，他們在LIGO探測器和引力波觀測方面的貢獻將夯實現代物理學的基礎，他們的獲獎也說明了全球科學界對於引力波研究的認可。

引力波最早是愛因斯坦在廣義相對論中提出的，屬於物體加速運動時給宇宙時空帶來的擾動。這個擾動是什麼樣子呢？我們可以想像在平靜的水面中扔進一塊小石頭，它所產生的水波的擴散和引力波很相似，就那麼從中心向外擴張蕩漾開去。

但是引力波通常是由宇宙中的大事件引起的，只有非常大的天體發生不尋常的事件才會發出較容易探測的引力波，如超新星爆發或兩個黑洞相撞才能激發出比較強的引力波，但是引力波的探測非常的困難，因此相對論提出後一百多年來，直到近兩年人們才證據確鑿地探測到了引力波的存在。

最強大的引力波應當是宇宙大爆炸時產生的，其引力波有宇宙初生時的「啼哭」之稱，從宇宙誕生後便一直四散傳播，不過現在可探測到的餘響能量非常小，被科學家們稱為「隨機引力波背景」，這些年各國科學家在引力波方向上的研究，主要都是傾向於超新星爆發和黑洞的合併產生的引力波，因為波能比較強大，近幾年發現的兩次引力波都是黑洞合併產生的，另外還有雙星繞傳，中子星自轉等。

強大的引力波波動會造成地球上各處相對距離的變動，但這些變動的數量級應該頂多只有10的負21次方。以幫助科學家們獲得諾貝爾物理學獎的LIGO引力波偵測器的雙臂而言，這樣的變化小於一顆質子直徑的千分之一，這麼小的變化，被探測出來是極其困難的，所以探測儀器的精度真是讓人匪夷所思。

引力波和聲波及無線電波的性質有點相類似，因此在科學上它是要靠「聽」的，研究引力波的儀器都相當於耳朵或雷達的功能。對引力波的研究，將有助於人類了解宇宙的形成，宇宙空間的引力分布和物質分布，時空的扭曲度，天體的距離，暗物質的性質、密度和空間分布，暗能量的性質與分布等。

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