5年前,“諾貝爾哥”郭英森在電視節目中宣稱自己發現了引力波遭到群嘲,這事兒卻在2016年峰回路轉,媒體輿論紛紛認為主持人和科學家應該給郭英森一個道歉。不僅中國,全世界的物理學界都沸騰了,傳說中的引力波終于被探測到了。物體的速度和位置不同,它的時間流逝也就跟別人不一樣,就像是電影《星際穿越》里的描述,在大質量星球附近,時間的流逝就比別人慢很多。假以時日,在引力波的影響下,瘦子到了放學時間,胖子還在上晚自習——《論減肥的重要性》。
吐槽
當宇宙有了本能
在此提兩個問題,看大家能否回答。
假設我制造了一根超過1光年的筆直的長桿子,也就是說光從一頭走向另一頭需要1年的時間,如果在這個過程中我用錘子向光傳遞的方向敲打長桿子,那么光的前行速度加持桿子振動傳導的速度是不是就超光速了?
在一輛轎車的頂上加一根鐵架子,在其前沿懸掛一塊巨大無比的磁鐵,那么該轎車是否會因為磁力而向前行駛?
如果你認為以上兩種方案切實可行,那么,你已經具備民間科學家的思維。
什么是民間科學家?他們滿口新名詞和科學術語,卻邏輯混亂、不知所云,他們性格偏執、難以溝通,卻堅信自己的“科學發現”具有重大的價值和意義。
他們的生存方式和精神狀態令人困惑,耗費了大量油墨、紙張、硬盤和網絡空間,在科學的各個領域進行著頑強的鉆研和拼搏。在物理學領域,他們關注相對論、量子論、宇宙論,熱衷于研發永動機;在數學領域,他們組成了一支數量龐大的哥德巴赫猜想破解隊伍;還有一些人致力于進化論、地學和心理學等方面的狂想。
《永動機與哥德巴赫猜想》的作者田松,曾經負責過民間科學家的接待工作,對這個群體有著切身的體驗和了解:“他們將只能擁有一次的人生耗在不可能完成的任務上,這是一種人生的悲劇,所以我很同情,但我不支持也不認同他們的做法。我希望‘民間科學愛好者能認識到我所說的,但是說實話,我對此也不抱希望,因為他們的一大特點就是不能交流?!?img src="https://cimg.fx361.com/images/2017/01/21/ktnw201604ktnw20160430-2-l.jpg" style="">
編輯部曾經收到過一封電郵,發件人在信中宣稱自己發明了一種全新的宇宙創始理論——宇宙本能論。這一理論可拳打愛因斯坦,腳踩霍金,鳥瞰一眾物理學家。
宇宙本能論到底有多厲害呢?地球圍繞太陽轉,月球圍繞地球轉,太陽在銀河系里瞎混,都不是因為引力或相對論,而是宇宙的本能!
什么?宇宙還能有本能?這是文藝片的世界嗎?宇宙被人格化了是幾個意思?難道真如多年前古天樂的一部戲,這世間萬物都只是梵天的一場夢?
某編輯不得不在回復郵件中指出:你的理論無法提供觀測依據。什么叫觀測依據呢?在天文學中,一個理論的落實就是一個觀測結果,比如愛因斯坦提出廣義相對論之后,一群天文學家真的用望遠鏡發現重力扭曲了光的傳播路徑。
時空原來并不空
話說從前,宇宙中有兩個黑洞,有一天不知道因為啥事給杠上了。黑洞大家都熟悉,超大質量星球,性格超爛,引力超強,吃啥啥不剩,堪稱宇宙中的黑老大。
兩個黑洞盯著對方旋轉試探,越轉越近,最后終于扭打在了一起。他倆打成什么樣我們先不管,主要是這個慢慢接近的過程,一股殺氣以光速發散了出去,這就是引力波!
在地球上,如果兩個胖子撞在一起,最先受傷的可能是旁邊看熱鬧的瘦子,因為胖子震動了空氣,空氣震倒了瘦子。可是宇宙中沒有空氣,這股殺氣怎么傳遞呢?
牛頓在一顆蘋果樹下被砸中了,于是他得出了一個結論——萬有引力。萬有引力揭示了一個宇宙真理,噸位決定地位??墒?,愛因斯坦站出來實名反對:根本就沒有什么引力,是胖子太胖,扭曲了時空,瘦子自己站不住,溜過來的。
當時小伙伴就驚呆了,以前大家以為時空真的就是空,沒想到這時空也是個東西,居然還可以扭曲。質量會造成時空的扭曲,簡單地說,這就是廣義相對論。
愛因斯坦認為,宇宙中其實充滿著“時空”這種東西,兩個黑洞散發的殺氣扭曲了時空,并且一波一波地散開,這就是引力波的傳播。水波扭曲的是水,聲波扭曲的是空氣,引力波扭曲的是時空。
本來大家都覺得時間很公平,對誰都一樣。牛頓的那些理論,就是建立在絕對時間和絕對空間的基礎上。但愛因斯坦又出來打臉,每個人都有自己的時間。簡單說來,光速是絕對的,時間和空間是相對的,這就是狹義相對論。
引力波可以扭曲時間和空間,所以當它穿過的時候,時空會抖動。你也是時空的一部分,自然也會跟著抖動,可是你不一定感受得到,因為你太微弱了。
13億年前,一個36個太陽質量的黑洞與29個太陽質量的黑洞打了一架,然后變成了一個62個太陽質量的黑洞。36+29=65,還有3個太陽質量跑哪里去了?這次撞擊太過激烈,這3個太陽質量被轉化成了能量——也就是引力波,給釋放了出去。這些引力波大約走了13億年,終于抵達了地球,然后被一個叫LIGO的探測設備給捕捉到了。
LIGO探測設備的原理,就是利用L型的兩個臂確定空間距離,一旦發生形變,就說明引力波引起了空間扭曲。
愛因斯坦在1916年就提出了廣義相對論,廣義相對論中的許多預言被一一證實,唯獨引力波沒譜兒,于是有科學家質疑引力波的存在性。現在,引力波被證實,不僅證明了愛因斯坦的偉大,更為宇宙這門廣闊的科學打開了新的一頁,許多超級疑難問題,諸如宇宙弦、黑洞、中子星等問題都會得到進一步研究。