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引力波可以通過波谷疊加來增強嗎?

雖然引力輻射並未被清清楚楚地「直接」測到,然而已有顯著的「間接」證據支持它的存在。最著名的是對於脈衝星(或稱波霎)雙星系統PSR1913 16的觀測。這系統被認為具有兩顆中子星,以極其緊密而快速的模式互相環繞對方。

其並且呈現了漸進式的旋近(in-spiral),旋近時率恰好是廣義相對論所預期的值。對於這樣的觀測,最簡單(也幾乎是廣為接受)的解釋為:廣義相對論一定是對這種系統的重力輻射給出了準確的說明才得以如此。泰勒和赫爾斯因為這些成就共同引力波獲得了1993年的諾貝爾物理學獎。1959年,美國馬里蘭大學教授韋伯發表了證實引力波存在的消息,這引起了世界物理學界一陣狂熱的激動。事情是這樣的,韋伯等人製造了6台引力波檢驗器,分別放在不同地點進行長期的檢波記載。結果發現在各台檢波器上都記錄到一種相同的、不規則的「擾動」,並證明它並不是由聲學振動、地震、電磁干擾或宇宙線干擾等引起的,因此,他們認為「不能排除這就是引力波」。

之後,許多國家的科學家採用各種方法企圖證實宇宙深處的同樣「來客」,但終未得到肯定的結果,於是激動之餘,人們便只能嘆息罷了。射電天文學的蓬勃發展為物理學家們新的探測途徑。

射電望遠鏡的探測本領比光學望遠鏡強得多,美國天文物理學家泰勒等人在1974年,靠著射電望遠鏡發現了一個雙星體系——脈衝射電源(PSR1913 16)。按照廣義相對論計算,雙星互相繞轉發出引力輻射,它們的軌道周期就會因此而變短,(PSR1913 16)的變化率為-2.6*10^ -12。而在1980年,他們也是採用精密的射電儀器,由實驗得到觀察值為-(3.2±0.01×10 ^-12,與理論計算值在誤差範圍內正好符合。這可以說是引力波的第一個定量證據。上述消息傳開,引起物理學界的極大震動。科學家們信心倍增,為歡迎引力輻射這位宇宙「嬌客」將開展更為廣泛的探索研究。因為對引力波的探測不僅可以進一步驗證廣義相對論的正確性,而且將為人類展現出一幅全新的物質世界圖景,茫茫宇宙,只要有物質,到處有引力輻射。

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