摘要:你有没有想过,宇宙深处的那些神秘现象,居然能通过引力波这条“信息线”传递到我们这里?从爱因斯坦的预言到2015年的首次观测,引力波的故事可谓是一场激动人心的科学探险。张朝阳老师在课堂上深入浅出地讲解,引力波如何帮助我们理解宇宙的早期演化,真是让人耳目一新!想知
你有没有想过,宇宙深处的那些神秘现象,居然能通过引力波这条“信息线”传递到我们这里?从爱因斯坦的预言到2015年的首次观测,引力波的故事可谓是一场激动人心的科学探险。张朝阳老师在课堂上深入浅出地讲解,引力波如何帮助我们理解宇宙的早期演化,真是让人耳目一新!想知道更多关于引力波的秘密?那就继续往下看!
引力波的研究
引力波的研究给人一种感觉,既是在做科学探索,同时也是在进行科技发展。人类对于自然规律的研究和理解从来没有停止过,从最早的天文学到后来的物理学,我们总是尽力向自然低头,试图揭开她的面纱。
引力波的研究就是这样一个过程,我们不断地进行科学探索,同时把我们得到的知识转化为技术,反过来用技术去推动科学的研究。
这个过程就像一个循环,虽然有时候会出现瓶颈,但是大部分时间都是螺旋式上升的,技术和科学一起发展,一起进步。
张朝阳在课堂上给同学们讲解引力波的时候就提到,引力波的研究可能会帮助我们了解宇宙的早期演化过程,尤其是再复合时期之前的信息。如果我们能够掌握这些资料,就有可能撬动整个宇宙学的研究,让我们能够进一步了解宇宙的诞生和演化。
爱因斯坦在1916年的时侯就已经预言了引力波的存在,他认为物质是宇宙中唯一的存在,物质不仅占据空间,而且还会对时空产生影响。
宇宙中的天体越大,时空被压缩得越厉害;而当物质消失之后,时空又会恢复到原来的状态。时空的弯曲程度用黎曼曲率来表示,而黎曼曲率又是由度规的二阶导数组成。
引力波就产生于物质对时空的影响之中,当一个质量巨大的天体在宇宙中移动的时候,它会不断地对周围的时空产生拉扯,从而造成时空的挤压。
当这个天体突然消失的时候,前方被它拉扯的时空会迅速回弹,形成波浪一样的涟漪,这就是引力波产生的过程。
张朝阳在课堂上还提到,引力波有两种传播模式,一种是先在一个平面上挤压,在另一个平面上拉伸;另一种则是在两个对角方向上同时进行。
引力波天文学
因为爱因斯坦的这个预言,所以我们对引力波非常关注,但是一直到2015年才第一次观测到这个来自宇宙深处的“问候”。
那一天,LIGO这个美国激光干涉仪引力波观测台成功地捕捉到了来自黑洞合并过程中的引力波信号,这个黑洞距离我们13亿光年,它的出现让整个物理学界沸腾了。
我们之前虽然知道引力波是存在的,但是总觉得离我们太远了,今天终于有了实实在在的数据,这个预言终于变成了现实。
随着引力波天文学的发展,我们逐渐发现,引力波不仅仅来自黑洞,它还是各种剧烈天体活动的产物,比如中子星的碰撞、超新星的爆发等等。
这些事件产生的引力波可能强度没有黑洞合并时的大,但是数量上却非常可观,这些都是我们了解宇宙演化过程的重要资料。
张朝阳在课堂上还提到,因为引力波的存在,我们可能会对黑洞物理、宇宙学的研究取得重大的突破,以至于我们在物理学中引力波这个词汇可能会越来越频繁地出现。
这不正是我们所希望看到的吗?引力波以它独特的方式打开了我们的宇宙大门,而我们正以技术为钥匙,一点一点地撬开这个门。
12月15日中午12时,《张朝阳的物理课》第二百三十二期开播,在这一期中,张朝阳将继续为同学们讲解引力波的相关内容,这也是他在前几期课程中没有讲完的话题。
张朝阳的课程为观众提供了一个深入理解广义相对论和引力波知识的机会,相信很多同学在听完这几期课程之后,对于物理学会有一个全新的认识。
引力波作为物理学中的一项新兴成果,它的出现仿佛给这门曾经让人望而却步的学科注入了新的活力,而我们也不再是像以前那样,只能仰望星空,而是可以用自己的双手去探索宇宙的奥秘。
引力波的研究不仅让我们对宇宙有了更深的认识,也为物理学注入了新的活力。通过张朝阳老师的课程,我们能够更好地理解这些复杂的科学概念。我认为,这种探索精神和科学热情是我们每个人都应该具备的。你怎么看?欢迎在评论区分享你的想法,或者给这篇点个赞,支持我们一起探索更多的科学奥秘!
来源:yoyo蔚蓝海