北京時(shí)間10月16日消息，近日，一條消息再次刷爆各大媒體頭條：下周一晚間，北京時(shí)間22：00，美國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)（NSF）將邀請(qǐng)世界兩大引力波研究團(tuán)隊(duì)：“激光干涉儀引力波觀測(cè)臺(tái)”（LIGO）以及Virgo研究團(tuán)組的科學(xué)家們，以及來(lái)自全球各地大約70個(gè)天文研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家們參加活動(dòng)。屆時(shí)將宣布在引力波研究方面的新進(jìn)展。
這兩年來(lái)，引力波多次占據(jù)媒體頭條，從一種幾乎很少有人關(guān)注的高深詞匯一下子融入了我們的日常生活。去年2月份，首次觀測(cè)到引力波的消息刷爆頭條，而今年更是一舉拿下諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。那么周一晚上，研究引力波的科學(xué)家們究竟又有什么新發(fā)現(xiàn)要與全世界分享呢？
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，引力波是時(shí)空的漣漪，它是由宇宙中的一些為劇烈的事件產(chǎn)生的，如大質(zhì)量致密天體的碰撞或合并事件。它早是在1916年已經(jīng)由愛因斯坦預(yù)言的。當(dāng)時(shí)愛因斯坦證明了加速下的大質(zhì)量物體將會(huì)扭曲時(shí)空，并產(chǎn)生從該源頭發(fā)出的時(shí)空漣漪。你可以將其近似地想象成將一顆石塊丟進(jìn)平靜的池塘?xí)r所產(chǎn)生的一圈圈水紋。這種“漣漪”將以光速穿過(guò)宇宙，攜帶著關(guān)于產(chǎn)生它們的那次災(zāi)難性事件和引力本質(zhì)的珍貴信息。
在過(guò)去的數(shù)十年間，天文學(xué)家們已經(jīng)找到大量證據(jù)證明引力波的存在，主要手段是通過(guò)引力波對(duì)銀河系中近距離繞轉(zhuǎn)天體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響所開展的相關(guān)研究。這些間接研究的結(jié)果與愛因斯坦在100年前的預(yù)言吻合度相當(dāng)好，如在考慮引力波帶走能量的情況之后，這類天體軌道的衰減過(guò)程完全符合愛因斯坦理論的計(jì)算結(jié)果。然而，從地球上直接探測(cè)引力波的信號(hào)盡管長(zhǎng)期以來(lái)廣受科學(xué)界期待，但卻一直未能實(shí)現(xiàn)突破。之所以科學(xué)家們?nèi)绱似诖@項(xiàng)突破，是因?yàn)檫@將提供對(duì)于愛因斯坦廣義相對(duì)論新的，且更為直接的檢驗(yàn)，并開啟人類研究宇宙的全新大門。
說(shuō)在過(guò)去的十年間，科學(xué)家們?cè)陔p黑洞乃至黑洞合并模型研究方面已經(jīng)取得了重要的進(jìn)展。這些計(jì)算機(jī)模型讓科學(xué)家們得以構(gòu)建精確的引力波形，也就是隨著黑洞之間相互接近并終合并的過(guò)程中，其釋放出的引力波波形特征。因此，對(duì)于雙黑洞合并過(guò)程的直接觀測(cè)將提供一個(gè)精確檢驗(yàn)愛因斯坦廣義相對(duì)論這項(xiàng)預(yù)言的理想的宇宙實(shí)驗(yàn)室。引力波探測(cè)的成功，將使天文學(xué)家們?cè)趯?duì)宇宙中黑洞以及其他致密天體合并等在內(nèi)的災(zāi)難性事件的研究中獲得一項(xiàng)額外的有力工具，甚至在宇宙誕生以及暗物質(zhì)，暗能量研究等方面也將起到關(guān)鍵性作用，它將打開一扇觀察宇宙的全新窗戶。
2015年9月14日，由全世界各地的數(shù)千名科學(xué)家聯(lián)合組成，總部設(shè)在美國(guó)的LIGO研究組首次直接探測(cè)到了引力波信號(hào)，并在2016年2月份對(duì)外發(fā)布了相關(guān)結(jié)果。人類首次探測(cè)到的引力波信號(hào)源自宇宙深處兩個(gè)黑洞相互繞轉(zhuǎn)并終合并時(shí)產(chǎn)生的巨大能量釋放而造成的周圍時(shí)空擾動(dòng)。
這是一項(xiàng)突破性進(jìn)展：這一結(jié)果驗(yàn)證了愛因斯坦廣義相對(duì)論的預(yù)言，并開啟了物理學(xué)與天文學(xué)觀測(cè)的全新紀(jì)元。自那以后，研究人員又陸續(xù)確認(rèn)了三次引力波事件，近的一次信號(hào)是首次由LIGO以及Virgo共同探測(cè)到的引力波事件。
今年10月初，來(lái)自LIGO團(tuán)組的科學(xué)家們近剛剛由于他們?cè)谝Σㄑ芯糠矫娴呢暙I(xiàn)而被授予了2017年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。他們的工作揭開了物理學(xué)與天文學(xué)研究嶄新時(shí)代的序幕。這不僅僅是因?yàn)樗麄兊难芯框?yàn)證了愛因斯坦的廣義相對(duì)論，更是因?yàn)樗麄兊难芯刻峁┝搜芯坑钪媾蛎洠约鞍滴镔|(zhì)，暗能量方面的全新工具和手段。
目前關(guān)于下周一的發(fā)布會(huì)上將要宣布的消息，已經(jīng)有很多消息在圈內(nèi)流傳，外界也有很多比較趨于一致的猜測(cè)意見。一般認(rèn)為即將宣布的消息可能與發(fā)現(xiàn)新類型的引力波信號(hào)，如中子星合并產(chǎn)生的引力波信號(hào)，并且首次鎖定引力波對(duì)應(yīng)光學(xué)天體有關(guān)。
此前已經(jīng)被探測(cè)到的四次引力波事件無(wú)一例外，都有兩個(gè)特點(diǎn)。先進(jìn)：都是由兩個(gè)黑洞相互合并而產(chǎn)生的引力波信號(hào)；第二，由于黑洞合并本身的性質(zhì)，加上觀測(cè)手段的限制，都未能精確找到產(chǎn)生這些引力波信號(hào)的對(duì)應(yīng)天體或位置?；蛟S，下周一的發(fā)布會(huì)上，科學(xué)家們會(huì)為我們帶來(lái)驚喜。一起期待吧！
