什么是引力波通俗解释（什么是引力波视频）

什么是引力波？

引力波是携带能量穿越宇宙的波纹。1916年，作为广义相对论的一个推论，阿尔伯特& middot爱因斯坦预言了它的存在。虽然有大量的间接证据证明它的存在，但引力波之前从未被直接探测到。这是因为引力波太小了，只有一个原子的百万分之一。它们就像湖面上的小涟漪& mdash从远处看，湖水平静如镜，只有靠得很近才能看出湖水的细腻。

最初的引力波更令人兴奋。它们诞生于宇宙诞生的最初时刻。这些引力波携带着关于宇宙如何形成的重要信息。

什么是广义相对论？

1916年，阿尔伯特& middot爱因斯坦找到了一种用数学描述引力的方法，他称之为广义相对论。这个理论是基于一组共同描述空间和时间的坐标，被称为时空连续体。

物质和能量可以扭曲时空连续体，就像重物对床垫的影响一样。弯曲会导致引力，引力波是时空连续体中的波纹(试试把床垫换成水床)。

这些并不都是难的数学。广义相对论告诉我们引力是如何影响时间的，卫星导航系统必须把时间考虑进去，才能告诉你你的确切位置。

这个发现有什么意义？

科学家对引力波的探测在两个方面意义重大。首先，这开辟了一条研究宇宙的新途径，使科学家能够推断产生这些引力波的过程。其次，它将证明宇宙膨胀的假设。它还可以为我们提供宇宙起源的信息，即大爆炸。

如何才能探测到引力波？

科学家们在南极建立了一台名为BICEP的望远镜，试图通过寻找宇宙微波背景辐射中的一个微小特征来证明引力波的存在。这种辐射来自大爆炸。1964年，美国科学家用射电望远镜发现了这种波的存在，并称之为& ldquoEcho & rdquo。BICEP测量这种微波辐射的大尺度极化。只有原始引力波膨胀放大了，才会有这个印记。

什么是宇宙膨胀？

大爆炸假说最早是由比利时物理学家乔治& middot勒马特提出。他称之为BIGBANG & ldquo没有昨天& rdquo因为那是时空产生的瞬间。但是大爆炸并不符合所有天文学家的观察。宇宙中的物质分布过于均匀，不可能是最初设想的大爆炸造成的。因此，在20世纪70年代，宇宙学家假设宇宙突然扩大，称为宇宙膨胀，发生在BIGBANG之后很短的时间内。只有宇宙暴胀才能把原来的引力波信号放大到可以被探测到的程度。如果探测到了原始引力波，就说明暴胀确实发生了。

下一步是什么？宇宙学家的任务完成了吗？

没有，可以说工作真的开始了。爱因斯坦知道广义相对论和量子力学并不一致。广义相对论讨论的是引力和整个宇宙，量子力学讨论的是自然界中微观尺度的粒子和其他力，还有电磁力。即使经过一个世纪的努力，物理学家也未能解释这些理论是如何协同工作的。当最初的引力波产生时，引力和宇宙的作用尺度与自然界中的粒子和其他力相同。这项测试的结果和随后的分析有望告诉我们，这些理论可以协同工作。如果这个问题被解读，将会导致物理学家们所渴望的& ldquo大统一理论& rdquo。