【01百科】什么是重力波? 以弹床与保龄球解释
撰文: 毛咏琪
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爱因斯坦在100年前提出的广义相对论,认为时间和空间并非独立存在,所处空间的星体运动也会影响时间的流逝快慢,并提出两者合一“时空”(spacetime)的概念。由质量(mass)造成的时空扭曲,便是重力(gravity)。
把时空比喻成一张弹床,若你在上面把一粒波子滚到对面,波子可在弹床直线滚动,弹床会维持波平如镜,但换上把一个保龄球,弹床中央自然会下坠,弹床表面向中央屈曲。当再次在弹床上滚动波子时,波子便会随弹床弧度滚动。若你放轻力把波子滚慢一点,波子便可能受保龄球的“引力”(gravitational pull)拉扯,从而向中央的保龄球旋转过去。
当这些有质量的物体移动时,便会在时空翻起一些“涟漪”在宇宙间散播,即是科学家们首次侦察到的重力波(gravitational waves)。美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)两组设置于美国华盛顿州及路易斯安那州的精密仪器,于2015年9月14日侦察到的重力波,是由13亿年前由个两个黑洞碰撞产生。其中一个黑洞的质量比太阳大36倍,另一个则是29倍,两者均属较巨型的黑洞。
由于以往天文学家对宇宙的理解都限观察光线,但由于黑洞并不发光,要观察黑洞只能靠侦测其重力波,才能发现其移动。这些侦测到重力波对人类探索宇宙可谓意义重大。
(综合报道)