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宇宙誕生的第一批信息,神秘的低頻引力波,究竟隱藏著什么秘密?

人類的眼睛只能接收可見光,但科學(xué)家在各種設(shè)備的幫助下,能看到很多人眼看不到東西,比如宇宙的背景噪音。

準(zhǔn)確來說,是宇宙微波背景輻射

年紀(jì)大一點(diǎn)的朋友,肯定記得以前電視沒信號(hào)時(shí)的雪花片和白噪聲,那就是宇宙大爆炸后剩下的微波背景輻射引起的,以前天文學(xué)家認(rèn)為微波背景輻射能解開宇宙早期的各種謎團(tuán),但很快他們就發(fā)現(xiàn)自己想簡單了,因?yàn)樵诖蟊òl(fā)生后的40萬年里,宇宙還是很粘稠的狀態(tài),光子還不能在宇宙中自由穿梭。

因此我們必須找到一種,比微波背景輻射更古老的宇宙痕跡,愛因斯坦相對論中預(yù)言的引力波,就是最終的答案。

所以引力波,指的是大質(zhì)量天體運(yùn)動(dòng)或者彼此碰撞時(shí),對時(shí)空結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的一種擾動(dòng),就像石子投向水面引起的波紋一樣,而且引力波的傳播速度也是光速,雖然它會(huì)隨著距離而衰減,但只要我們的設(shè)備足夠靈敏,是有可能收到來自早期宇宙的引力波信號(hào)的。

 

目前LIGO引力波探測器已經(jīng)收到了若干個(gè)黑洞相撞,或者黑洞和中子星相撞的引力波信號(hào),但由于它采用的是激光干涉觸發(fā),所以只能收到大質(zhì)量天體相撞瞬間釋放的高頻引力波,對早期宇宙的原初引力波,是無法接收到的。

因此天文學(xué)家需要一個(gè)辦法,來接收軌道速度更慢,頻率和能量更低的引力波信號(hào),和之前的對撞引力波比起來,這種信號(hào)就像是蚊子的嗡嗡聲。遺憾的是這種辦法目前還沒想出來,而如果用傳統(tǒng)的激光干涉去監(jiān)測低頻引力波的話,激光的長度要達(dá)到一光年,才能具備足夠的靈敏度,這顯然是不可能的。

因此現(xiàn)階段對于宇宙中的低頻引力波,我們還處于無能為力的狀態(tài)。

看到這里你肯定會(huì)好奇,低頻引力波為什么這么重要?

答案是它可能會(huì)幫助我們找到外星文明的飛船,你可能會(huì)覺得這有點(diǎn)扯,但科學(xué)家認(rèn)為如果宇宙中存在外星文明,那么它們有可能會(huì)制造體積非常大的飛船,并且這些飛船在宇宙中的飛行速度會(huì)很快,由此發(fā)出的引力波如果能被我們收到的話,將具備很大的意義。

除了尋找外星文明外,對引力波的深層次研究還會(huì)讓人類文明進(jìn)入一個(gè)更高的水平,因?yàn)楝F(xiàn)階段的我們看起來科技發(fā)達(dá),但事實(shí)上一直在利用的不過是電磁力和電磁波而已,如果未來能掌握引力波的使用技術(shù),也許我們就能在宇宙范圍內(nèi)進(jìn)行通訊或者廣播,讓潛在的外星文明發(fā)現(xiàn)人類文明的存在。

歷史上天文學(xué)家曾向太空發(fā)射過許多次電磁波信號(hào),但它們的傳播距離都太短了,幾光年后就會(huì)變成雜波融入到宇宙背景噪音中,因此想要高效的在宇宙中進(jìn)行通訊,引力波是必不可少的手段。

總體來看

不論是電磁波還是引力波,它們都是宇宙規(guī)律的體現(xiàn),而人類文明能做的就是發(fā)現(xiàn)它們并利用它們,進(jìn)而提升人類文明在宇宙中的掌控力。

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