纳米技术就在我们身边

小学语文4年级同步阅读 精选课本中的作家作品 激发想象和求知欲，培养科学兴趣和爱好

     引力波之谜 甘本祓 举世惊艳 2016年的春节为何分外热闹？因为2016年2月11日，美国国家科学基金会(NSF)会同加州理工学院(Caltech)、麻省理工学院(MIT)和激光干涉引力波天文台(LIG0)科学合作组织(LSC)的科学家，在华盛顿国家媒体俱乐部举行新闻发布会，向全世界正式宣布：人类首次从地面直接成功地探测到了引力波！ 早在100年前的1916年，爱因斯坦发表广义相对论后，就预言了它。 UGO实验室执行主任、加州理工学院教授莱兹在新闻发布会上异常激动地说： 我们探测到了引力波！我们做到了！……这也是 首次听到宇宙通过引力波与我们的对话，在这之前，我们都听不见……对弓l力波的直接探测，实现了50年前就定下的伟大目标：直接探测难以捕捉的事物，更好地理解宇宙。我们在爱因斯坦广义相对论发表100周年之际，完美地续写了爱因斯坦的传奇。 LSC发言人、路易斯安那州立大学天文物理学家冈萨雷斯接着说：“这项探测是一个新时代的开始，引力波天文研究不再是纸上谈兵。我们能‘听’到引力波，从而就能‘听’到宇宙，这是引力波最令人欣赏之处！” 探测引力波事件发生在2015年9月14日9时50分45秒(世界协调时间)。该波从南方来，先经过美国利文斯顿激光干涉引力波天文台，后经过汉福德激光干涉引力波天文台，只差7毫秒，与光速扫过两台的时间相符。信号波形相同，频段一致，信号频率范围为35～250赫兹。据此断定是同一波。为防误判，科学家们又经过了5个月的分析、研究、鉴别，最终肯定了探测成果的可靠性，这才慎重地公之于众。 这个引力波是由两个黑洞的碰撞与合并时产生的。它俩各自的质量分别相当于太阳质量的36倍和29倍。按说，它们合并后的质量应是两者质量相加，即65倍太阳质量。但事实却是：合并的黑洞质量只有62倍太阳质量。那还有3倍太阳质量呢？是它俩旋近、合并之际，转化为引力波辐射到宇宙中去了。 这是人类第一次探测到引力波，也是首次直接证实了黑洞的存在，亦是首次测得两个黑洞的碰撞与合并。可谓一箭三雕、意义非凡！有人说：“这是一项划时代的成就！”还有一些人说：“应把2016年称为引力波世纪元年！” 为将此事载人史册，特将其定名为：GW150914。其中，GW是引力波的英文字头缩写，后面就是测到它的日期：2015年9月14日。 按说，人们对“引力”二字并不陌生，早在17世纪，物理祖师爷牛顿就已讲过，那就是连小学生都知道的万有引力定律。且不论是否因为苹果掉下来砸了牛顿的头，才促使他思考，但人们却早已形成共识：人之所以能站在地球上、而没有被抛上天，就是地心引力的功劳。可是，过了300多年，在“引力”之后，又加上一个“波”字，为什么人们就如此惊艳呢？下面就来揭开这个谜。 大师预言 这事，归根到底都是因为爱因斯坦的“异想天开”所致。想当初，在瑞士首都伯尔尼的国家专利局，担任三级技术员的26岁的毛头小伙爱因斯坦，敢于挑战权威、大胆创新，于1905年发表了狭义相对论，推翻了绝对空间、绝对时间、质量与能量无关和以太说等经典物理学的一系列旧观念，建立了现代物理学的一系列新观念，却留了一个引力问题悬而未决。于是，他又十年磨一剑，于1915年发表了广义相对论，推出了引力场方程，建立了引力的新观念。这个新观念的核心，就是把引力用时空弯曲来解释。例如，地球围绕太阳转，是因为太阳的巨大质量，使太阳周围的时空发生了弯曲。 1916年6月，爱因斯坦在《普鲁士科学院会刊》(物理数学卷)上发表文章，预言了引力波的存在。1918年2月，爱因斯坦又在该刊发表文章，进一步阐述了他的引力波观点。那么，什么是引力波呢？既然广义相对论认为引力是时空弯曲，那么引力波当然就是弯曲时空的波动。由于这种波动相对较弱，因此科学家把它称为“时空涟漪”，英文为“ripples of space—time”。 P5-8