花了几十亿美元,用了整整100年,人类终于找到的引力波值不值?

2016年6月15日 , 激光干涉仪引力波天文台(LIGO)科学合作组织正式宣布 , 人类终于首次发现了来自两个黑洞合并所产生的的引力波 , 人类认识宇宙从而开启了新纪元 , 然而从爱因斯坦1915年发表相对论 , 预言引力波的存在 , 到人类发现引力波的2016年 , 用了整整100年的时间 , 资金也花了几十亿美元 , 每年上千名科研人员努力坚持 , 这才终于成功了 , 然而这值得吗?这东西到底有什么用?
1、什么是引力波
我们用最简单的描述解释下引力波 , 大家熟悉的是牛顿说的苹果落地的万有引力 , 地球之所以围绕太阳转动 , 是因为太阳对地球的引力 。
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地球绕太阳转
然而爱因斯坦却发表了惊天动地的广义相对论 , 他认为根本原因不是因为引力 , 是因为时空弯曲了 , 形象地说就是宇宙时空如同一张绷紧了的橡皮膜 , 当质量很大的太阳放在这张膜上的时候 , 就会压弯这张膜 , 于是朝太阳滚过去的地球就会绕着这张膜形成的凹陷转圈圈 , 这才是真相 。如图所示:
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弯曲的时空让地球绕太阳转
然而如果是多个物体在这张膜上运动的话 , 就会让整个膜颠簸起来 , 如同水面上的球运动产生水波一样 , 这样的物体也会产生波 , 在宇宙这张膜上传播起来 , 而这个东西就是引力波 。
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引力波
2、人类为什么想要找到引力波
广义相对论当年的提出可以说是惊天动地 , 完全颠覆很多人的想象 , 而作为一个物理理论 , 到底对不对呢?那就需要通过实验和观察才知道 , 当年人们就是因为爱因斯坦相对论解释和预言了红移现象 , 宇宙膨胀 , 宇宙存在黑洞等事实 , 然后人们观测以后真的发现了这些现象 , 才肯定了相对论的正确性 , 但相对论预言的最后一个引力波却一直没有找到 , 那就不能完全说相对论是正确的 , 要知道现代物理有很多理论和应用都是建立在相对论上的 , 一旦相对论出了问题 , 那现在的物理就必须来一个大换血了 , 这个结果是非常可怕的 , 于是花了100年的时间其中一个目的就是为了补上相对论的最后一块拼图 。
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感谢大家
3、为什么找引力波用了上百年?
我举个例子 , 一间10平米的屋子 , 我告诉你我藏了一个篮球在里面 , 你可以随便找 , 你觉得你需要多久能够找到?估计用不了几分钟吧 , 毕竟它太大了 , 那接下来我再告诉你 , 这里面我藏了一颗花生 , 估计你需要花几倍的时间才能找到它 , 但 , 如果我接下来告诉你 , 我在屋子里面藏了一粒芝麻 , 半根头发丝 , 甚至是一根绒毛呢?你觉得你需要多久才能找出来 , 很明显 , 难 , 为什么?太小了 , 而引力波就是这样 。
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太小了
引力波传过来的时候会引起空间波动 , 从而把空间上的物体拉长或者缩短 , 所以 , 最简单的就是我们可以通过观察空间的长短变化来找到和证明引力波的存在 , 但这个长度变化太微弱了 , 有多微弱呢?10万光年长的物体的长度会被压缩5毫米 , 10万光年 , 大概就是银河系的直径 , 能感觉到这个数字小到多么的绝望了吧 。