跨越百年的拥抱：引力波
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引力波，在物理学中是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。换句话说，引力波是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波。1916年，爱因斯坦）基于广义相对论预言了引力波的存在。
近年，美国科学家宣称，位于华盛顿州和路易斯安那州的激光干涉引力波天文台已成功探测到引力波。消息一经传出，全球科学界立即引起了轰动，这是世纪性的、革命性的、振奋人心的重大发现，可以类比百年前的人类发现电磁波。这意味着，人类科学研究从电磁波时代进入引力波时代，我们将从全新的探测窗口倾听宇宙的“歌唱”，堪称现代技术与古人智慧的一场“拥抱”。
据推算，本次宣布的引力波直接探测，其信号来自距离地球13亿光年的双黑洞的合并事件，持续时间约200毫秒，振荡频率30--150赫兹。两个互相缠绕运动的黑洞质量大约相当于30个太阳。
爱因斯坦的广义相对论在1915年提出、于1916年发表，这是关于引力场中物质运动的规律描述，而引力场是控制宇宙万物的四个基本相互作用之一，有物质就产生引力场。诸如，地球上的苹果为什么下落？为什么月球围绕地球、地球围绕太阳运动？这些就是万有引力现象的案例。牛顿引力定律只是低速度描述引力场的近似，而爱因斯坦给出更加完美的普适方程，并获得大量实验验证支持；牛顿引力理论无法给出引力波的概念，因为其方程不能提供辐射的解。类比电磁波，有助我们概念的简化、生动理解引力波的含义。
简单而形象比喻，电磁波是电磁能量的空间传播，而引力波是时空引力能量的传播。不同于电磁波，引力波是物质能量剧烈加速变化引起时空形变的传播；电磁波的源泉则是电场和磁场的震荡传播。但是两者的传播速度是一样的，都是光速，即每秒30万公里（比较地球月球距离38万公里）。此外，引力波的震荡模式与电磁波稍有不同。
引力波发生在一个巨大的天体突然加速运动，就像当恒星的超新星爆发时、或者当两个巨大的星体发生碰撞、或者两个致密星体合并，诸如中子星与黑洞这类星体的碰撞与合并。由于距离遥远，引力波能量到达地球时的信号非常微弱。现在LIGO探测器检测的精度相当于，在北京观测上海的原子运动，其难度可想而知。近100年来，全球科学家一直翘首以待这一宇宙物质的波动光顾地球。然而，寻找世间微弱的奇迹，谈何容易，各种大型引力波探测器在世界各地建设，美国引力波激光干涉仪LIGO堪称之最。
本次宣称的引力波发现，是南北距离两千多公里的两个激光干涉仪的同步探测结果，但是本人对此有90%以上的可信度。那么，10%的疑虑是什么？其一，在美国LIGO获得引力波信号时，欧洲引力波设备没有反应，缺少相应的佐证信息；其二，引力波信号出现时，多个卫星探测器在空间工作，也没有发现宇宙深处的伽马射线爆发、X-射线爆发；而地面光学与射电望远镜也没有发现超新星爆发和射电爆发事件。LIGO需要进一步等待新的引力波信号到来，再次证实其发现的可靠性。
就此，我们回顾一下历史上的引力波事件。1979年，美国马里兰大学物理学家宣称发现引力波，一时间轰动世界，但是之后的质疑声音不断。当时探测引力波使用了铝锭探测器，其灵敏度较低，现在看来那时很难探测到微弱的引力波信号。两年前，也曾有人宣称发现了宇宙引力波，可是后来经过仔细审查，发现其误差超过了预期。因此，我们还需要LIGO等待未来的再次引力波信号到达，如此才能打消我们的疑虑。
引力波的发现将是物理学100年来最大的突破之一。到此，爱因斯坦全部预言获得验证，这为广义相对论画上完美句号。引力波曾经间接被发现，但是直接探测这还是首次。正如美国科学家所言，引力波的证实是广义相对论的最后一个“拼图”，其它几大验证早就被实验所证明，包括：水星近日点进动、光线在引力场偏折、引力红移、雷达回波时间延迟、黑洞、自旋进动。
电磁波动的宇宙背景在1960年代发现，引力波在时空背景波动的发现，将深化我们对宇宙的了解，科学研究进入引力波天文学时代。引力波的发现好比百年前的电磁波发现，这将是世纪重大发现事件，将深远影响人类未来。回想一百多年前，英国科学家法拉第和麦克斯韦提出和创立电磁理论，预言电磁波的存在。电磁波是电磁偶极子器件震荡，导致电磁场在空间以光速传播。德国科学家赫兹首先实现和证实电磁波的发射接收，其后意大利科学家马可尼发明无线电报，美国科学家莫尔斯发展了有线电报。今天，我们的手机、广播电视，全是电磁波通信，这彻底改变了人类的信息交流方式。
引力波通信可以与遥远的宇宙实施联络，而减少干扰；由于电磁波受到大气层等离子体干扰、太阳风干扰、以及银河系电荷干扰，所以电磁信号传输距离有限。引力波是物质时空的振荡，传播速度与电磁波一样，但是它是物质加速运动造成的时空能量波动，而不是电磁场的波动，所以不受宇宙到处分布的电荷干扰。可以设想，高度文明的外星人已经使用引力波通信技术，进行星际通讯传播信息，可惜地球人类无法接收其信号；而我们的电磁信号即使传到其它星球，也可能信息失真，这导致我们彼此在茫茫宇宙中互相寻找，不得知己。
现在，太阳系已经走完45亿年历史，太阳寿命只有100亿年，因此逃离太阳系是未来人类必须解决的问题，否则人类将与太阳一起在末日的燃烧中终结。假如借助引力波通讯技术，接收高智慧的外星人信息，人类获得更多宇宙的知识，他们将教会我们如何到宇宙深处找到新的家园，让我们逃离地球的险恶环境。在21世纪，我们可能“倾听”到外星人的引力波“歌唱”，或许这引导我们在未来与外星人汇合。找到宇宙深处的“自我”，这或许是人类科学好奇心的原初驱动力、也许是宇宙生命的终极意义吧。
今天的节目就到这里，我是主播xxx，代表编辑观澜，感谢大家的聆听，我们下期再见。
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