爱因斯坦与重力波

时间:2020-07-23 作者:

爱因斯坦与重力波

在科学家曾经建构过的理论模型中,要论最强大和影响力最深的,爱因斯坦的广义相对论一定名列其中。在熟悉广义相对论的圈子里,通常会以GR来简称它。发表于1916 年的广义相对论,提出了数学架构来描述在重力的影响下,宇宙中的物体会如何运动。

每隔几年,就会有实验科学家设计更精确的实验来检验广义相对论,实验结果却反而常常会拓展广义相对论的适用範围。爱因斯坦的这种精采知识本质,最佳现代範例出现在2016年,当时特别设计用来侦测重力波的观测设施,真的侦测到了重力波。这些由爱因斯坦预言的波,是以光速传播的时空结构涟漪,源头则是黑洞互撞合併后,产生的剧烈重力扰动。

更重要的是,观测与预言完全吻合;侦测到的第一例重力波,是由13亿光年外的两颗黑洞互撞产生的,而在那时,地球上还只有单细胞生物。重力涟漪往空间的四面八方传播时,地球要再过8亿年,才会演化出型态複杂的生命,包括有花植物、恐龙、飞禽和脊椎动物分支之一的哺乳类。

其中隶属于哺乳动物的灵长类,更发展出了大脑额叶,以及和它相匹配的複杂思维能力。灵长类的一个分支后来发生基因突变,发展出语言能力,这个称为智人的族群,更在最近的1万年之中,发展出农业、文明、哲学、艺术和科学。最后,二十世纪的一位科学家全凭个人智慧,发明了相对论并预言了重力波的存在。之后经历了百年,能够侦测这种波的科技,才终于在这些重力传达到的数天前发展出来,在这些传播了13亿年的波通过地球时,成功予以侦测。

没错,爱因斯坦真的很猛。

【书籍资讯】

《宇宙必修课:给大忙人的天文物理学攻略》

爱因斯坦与重力波

数位编辑:林文珠、吴柏菁

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