什么是引力波?发现它的科学家为啥能得诺贝尔奖?有什么意义和作用?

发布网友发布时间：2022-05-05 20:11

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热心网友时间：2022-06-28 00:58

LIGO的引力波探测毫无悬念地摘得了诺贝尔物理学奖。那这个所谓的引力波到底是个什么东西呢。我来试着用完全针对非物理专业的语言解释一下。首先，如果想通俗的理解引力波，我们需要先回溯一下引力的概念。在现代物理学的历史中，人们对引力的理解总共有两次巨大的突破。一次是牛顿的万有引力学说，它认识到一切有质量的物体都可以对周围的事物产生吸引作用。这个吸引作用随着距离的平方逐渐衰减。天上的天体由于受到附近大质量天体的吸引而做着圆锥曲线运动。但随着近代测量科学精度的提高。人们开始注意到牛顿引力并不能对观察结果做到百分百准确的预言（比如对水星轨道的进动）。

在上个世纪初，阿尔伯特爱因斯坦带来了引力理论的第二次巨大突破。这个新的理论叫做广义相对论。在这个框架之下，质量（和能量）会直接扭曲掉周围的时空。天体在被扭曲的时空中其实做的是最接近直线的运动。但这样的直线运动在我们的直观感受中却会感觉好像是做曲线运动一样。（如果不好理解，请想象一条从北京飞到纽约的飞机航线，这条航线走的是球面上的一条“直线”，但如果我们把这条航线画在平面世界地图上的话，它确是曲线。）这个广义相对论虽然可能离我们的直观更远一些。但它所能预言的实验精度却远超牛顿引力。而且它的数学更和谐，同时与物理学的另一个重要理论--经典电磁学理论自洽。

（牛顿体系却会与经典电磁学产生一些内在矛盾。）所以到现在广义相对论已经是物理学家公认的目前为止解释引力的最标准理论。自然的，如果大质量天体可以扭曲时空。那么运动的大质量天体是不是可以动态的扭曲时空。从而使得时空就好像水面一样被不停搅动呢？理论上是可以的。这样的搅动我们就称为叫做引力波。它是由于大质量天体的运动导致的时空曲率的涨落。实验上呢？以前一直是不行的。因为引力实在是太弱了。比电磁力弱了10的36次方倍！但LIGO做到了，他们利用了长达数公里的激光干涉仪，测量两个中子星互相盘旋互相吞噬成黑洞这样的极度剧烈的天体运动，终于第一次得到了比较受公认的引力波观测结果。所以这个诺奖真是几乎毫无争议的。

热心网友时间：2022-06-28 00:58

引力波是粒子相互吸引运动引发周围时空产生的涟漪，以光的速度从源头向外传播，麻省理工大学泰勒教授和他的学生赫尔斯利用爱因斯坦的理论，通过认真观察和精确地计算，间接证实了引力波的存在，这个发现具有里程碑的意义，推动了科学的进步和发展，所以可以获得诺贝尔奖，对于宇宙科学发展具有推动作用。

热心网友时间：2022-06-28 00:58

引力波是一种通过辐射的方式来进行能量传播的辐射能。因为这种辐射能的发现可以推动科学行业的发展，所以才能获得诺贝尔奖。意义就是，给科技行业带来了很好的帮助，推动了科技行业的发展，推动了科技行业的进步，给科技行业带来了很大的力量。