“时空涟漪”新发现:人类首次“看到”引力波

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  在科学界,每一步进展都是大新闻。
  科学就是通过一小步一小步的推进,最终改变我们对于整个世界的认知
  北京时间2017年10月16日晚,世界各地70多家天文台的科学家代表共同宣布,人类首次探测到双中子星并合引力波及其伴随的电磁信号。此次发现由美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和歐洲室女座干涉仪(Virgo)引力波探测器,以及其他70个地面及空间望远镜共同完成。这是引力波天文学极为重要的里程碑,正式开启了多信使引力波天文学时代。这也是全球首次联合对同一个天文事件完成联合观测,《自然》杂志发文称:“这样的探测,标志着天文学将步入新时代。”
  引力波也被称为“时空的涟漪”。1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言,剧烈的天体活动会带动周围的时空一起波动,这就是引力波的由来。此后百年间,科学界一直在寻找引力波的存在。2015年9月14日,激光干涉引力波天文台(LIGO)首次直接探测到双黑洞合并产生的引力波。在那之后,LIGO又陆续确认了3个引力波信号。引力波信号的发现证实了爱因斯坦100年前所做的预测,弥补了广义相对论实验验证中最后一块缺失的拼图。就在此次引力波探测的重磅消息发布前不久,三位引力波观测领域的美国科学家刚刚荣获了2017年诺贝尔物理学奖。
  此次发现还描绘出这样一幅场景:双中子星碰撞过程中产生的碎屑像超新星爆发那样以近球状溅射开来,在溅射过程中,部分物质形成了比铁还重的元素。由此科学家推测,对中子星并合过程及其喷射出的碎屑的研究,或许能一定程度解答原子序数大于56(铁)的元素如何生成这一难题。10月16日晚的探测引力波发布会上,LIGO执行主任大卫·莱兹在说到这一发现时,特地从兜里掏出一块金表说,这是曾祖父的金表,大约有100多年历史了,这块表中的金元素很有可能是大约数十亿年前由两个中子星相撞产生,“确切时间我们不清楚。这真是一次神奇的发现!”
  而在这次的“引力波大新闻”中,中国也没有缺席:引力波事件发生时全球仅有4台X射线和伽马射线望远镜成功监测到爆发天区,中国第一颗空间X射线天文卫星“慧眼”HXMT望远镜便是其中之一,且有效面积和时间分辨率最高。而在参与本次引力波事件观测时,“慧眼”HXMT望远镜刚刚试运行2个月。同时在中科院南极天文中心,中国南极巡天望远镜AST3-2也追踪到了这次引力波事件的光学对应信号。
  目前,我国已经启动了由中山大学领衔的“天琴计划”和中科院高能物理研究所主导的“阿里实验计划”,前者是去太空捕捉引力波,将分四个阶段约20年实施;后者是在地面探测原初引力波,利用高海拔优势开展北半球首个搜寻原初引力波的望远镜计划。也许未来的“引力波大新闻”,会由中国科学家主导发布。
  媒体评点:在科学界,其实每一步进展都是大新闻。人类在这个世界上每一个伟大的进展,都是由很多科学家一小步一小步地走出来的。科学传播最理想的效果就是让社会公众学会,或者说懂得欣赏——理解和欣赏科学家们这每一步的贡献,欣赏科学每一步的美妙之处。当公众更多地了解科学,帮助传播科学,也才会有更多的年轻学子选择投身科学事业。(孙正凡《新京报》)
  话题拓展:科学探索;一小步与一大步;神奇的发现;开启天文学新时代;中国贡献……
  (资料来源:《新京报》《北京晚报》、中国新闻网等)
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