第56章 新的镜图
精灵光,指着宇宙,各种各样的波动。曰:“性质。这又是一种,什么样的因果报应?引力波,是以波动形式和有限速度,传播的引力场。按照广义相对论,加速运动的质量,会产生引力波。引力波的主要性质是:它是横波,在远源处为平面波;有两个独立的偏振态;携带能量;在真空中,有超距作用等。引力波携带能量,应可被探测到。但……引力波的强度很弱,而且,物质对引力波的吸收效率极低,直接探测引力波,极为困难。曾有人宣称,在实验室里探测到了引力波,但未得到公认。天文学家通过观测,双星轨道参数的变化来间接验证,引力波的存在。例如,双星体系公转、中子星自转、超新星爆发,及理论预言的黑洞的形成、碰撞和捕获物质等过程,都能辐射,较强的引力波。我们所预期,在地球上可观测到的最强引力波,会来自很远且古老的事件,在这事件中,大量的能量,发生剧烈移动(例子包括两颗中子星的对撞,或两个极重的黑洞对撞)。这样的波动,会造成地球上各处相对距离的变动,但这些变动的数量级,应该顶多只有10^-21。以LIGO引力波侦测器的双臂而言,这样的变化,小于一颗质子直径的千分之一。这样的案例应该可以,指引出为什么侦测引力波,是十分困难的。”
月净星,对于引力波,感到更加的好奇。
她在想,爱情和引力波有关系吗?
因为,在美丽的她的心目当中,所有一切的爱情,应该都是完美的。
爱情最终,会变成亲情。
就像引力,会产生引力波一样。
她回忆起自己的丈夫,丈夫所有的音容笑貌,依旧在脑海里面浮现。
她心中发誓,一定要成佛,一定要普度众生。
“可是为什么爱情和亲情不能双全呢?就像大家所说的,忠孝不能两全。难道爱情和感情,也要遵守?也要遵守命运守恒定律,这个世界上,到底有没有,命运守恒定律?就像,质量守恒定律一样。为什么爱情,亲情,友情,不能完美的存在?”她心中,无比疑惑的想到这些,过往的所有事情。
她现在就像一个小女人,完全不像是一位菩萨。
佛,看穿所有人的心思,道:“侦测。这又是一种,什么样的因果报应?天文学家们,宣布探测到原初引力波,这又是怎么回事呢?天文学家们宣布探测到了,原初引力波,这是138亿年前,创造宇宙的大爆炸中,产生的痕迹。这项发现被认为,是一项科学界的重要里程碑。在地球上,真的有这么重大的事情吗?但……当地时间2015年1月29日,BICEP2观测站宣布,他们去年3月观测到引力波的已被证实来自,宇宙的尘粒,而非原初引力波。这又是,怎么回事呢?”
精灵华,微微一笑。曰:“虽然,我们都知道这些反应。可是引力波它的本质又是什么呢,这又是一种,什么样的因果报应?”
北极光的画面不断的变化,出现了无穷无尽的事情。
引力辐射,并未被清清楚楚地“直接”测到,然而已有显著的“间接”证据,支持它的存在。
最著名的是,对于脉冲星(或称波霎)双星系统PSR1913+16的观测。
这系统被认为,具有两颗中子星,以极其紧密,而快速的模式互相环绕对方。
其……
并且呈现了,渐进式的旋近(in-spiral),旋近时率,恰好是广义相对论所预期的值。
对于这样的观测,最简单(也几乎是广为接受)的解释为:广义相对论,一定是对这种系统的重力辐射给出了,准确的说明,才得以如此。
泰勒和赫尔斯,因为这些成就共同获得了1993年的诺贝尔物理学奖。
1959年,美国马里兰大学教授J·韦伯发表了,证实引力波存在的消息,这引起了,世界物理学界一阵狂热的激动。
事情是这样的,韦伯首创用铝棒做“天线”,接收天体辐射的引力波的方法。
为了提高灵敏度,“天线”很重,往往达到数吨;为了排除干扰,“天线”置于-270℃左右的超低温环境中。
当时参加研究的有十几个小组,但只有J·韦伯宣布接收到了,可能是来自其他天体的引力波信号。
其后……
不断有人重复这个实验,但终未得到肯定的结果,于是激动之余,人们便只能叹息罢了。
“间接”证据,支持引力波的存在。
这又是一种,什么样的证据?
射电天文学的蓬勃发展,为物理学家们提供了,新的探测途径。
射电望远镜的探测本领,比光学望远镜强得多,美国天文物理学家泰勒等人在1974年,靠着射电望远镜发现了,一个双星体系——脉冲射电源(PSR1913+16)。
按照广义相对论计算,双星互相绕转发出引力辐射,它们的轨道周期,就会因此而变短,(PSR1913+16)的变化率为-2.6*10^-12。
而在1980年,他们也是采用精密的射电仪器,由实验行到观察值为-3.2±0.01×10 ^-12,与理论计算值,在误差范围内,正好符合。
这可以说是,引力波的第一个定量证据。
上述消息传开,引起物理学界的极大震动。
科学家们,信心倍增,为欢迎引力辐射,这位宇宙“娇客”将开展,更为广泛的探索研究。
因为对引力波的探测,不仅可以进一步验证,广义相对论的正确性,而且将为人类展现出一幅,全新的物质世界图景:茫茫宇宙,只要有物质,到处有引力辐射。
月净星,对于引力辐射,越大越感到兴趣。
她希望,能够通过引力寻找到自己的丈夫,虽然她也很想询问佛祖,但是她一直没有开口……
佛,知道大家的想法。道:“测量。这又是一种,什么样的因果报应?在地球上他们是如何的研究,LIGO 和 GEO 600是用来测量引力波,即时空结构中的波动的工具。引力波非常难以测量,因为当他们到达地球的时候,已经变得非常弱了。LIGO 和 GEO 600通过测量两条激光束相遇的时候,所形成的干涉图样的变化,来探测引力波。这些图样依赖于,激光束的传播距离,当引力波穿过时,激光束的传播距离,会相应变化。这种称之为激光干涉计的探测器的灵敏度,是与激光传播的距离,成比例的。因为探测器,需要寻找的是很微弱的信号,所以需要 LIGO 和 GEO 的尺寸相当大。爱因斯坦预言的时空结构震荡论认为,由于超新星爆炸、中子星与黑洞等天体相撞,致使宇宙中,产生神秘的引力波。欧洲科学家,获得引力波的存在证据,从而证实了,爱因斯坦理论的正确性。”
精灵曰:“干涉仪。地球上,又是如何的实验?位于美国的 LIGO 观测所,拥有两套干涉仪,一套安放在路易斯安娜州的李文斯顿,另一套,在华盛顿州的汉福。在李文斯顿的干涉仪,有一对封闭在 1.2 米直径的真空管中的 4 公里长的臂,而在汉福的干涉仪则稍小,只有一对 2 公里长的臂。这二套 LIGO 干涉仪,在一起工作,构成一个观测所。这是因为,激光强度的微小变化、微弱地震和其它干扰都可能看起来,像引力波信号,如果是此类干扰信号,其记录将只出现在,一台干涉仪中,而真正的引力波信号,则会被两台干涉仪,同时记录。所以,科学家可以,对二个地点所记录的数据,进行比较得知哪个信号是噪声。LIGO 从 2003 年开始,收集数据。它是目前全世界最大的、灵敏度最高的引力波探测所。一系列的升级计划,将更进一步,提高其灵敏度。最终大家,一定会得到,完美的结果。”
大家对于黑洞的自私,越来越清楚。
毕竟黑洞是如此的自私,吞噬周围的物质。
但是大家想明白,黑洞到底具有什么样的完美性质。
月净星,想起自己的爱情。
爱情,就像这引力一样。
但是爱情,也像黑洞一样。
爱情和亲情,总是矛盾的。
那些爱情,总是给人带来痛苦。
“难道所有的感情,也要遵守能量守恒定律?当爱情,变成亲情之后。只有,痛苦和矛盾吗?”她心中如此想到,自己和丈夫,所有的过往。
丈夫是那么的英俊潇洒,玉树临风,可是天妒英才,英年早逝。
从爱情,到亲情。
难道真的要遵守,这些守恒定律吗?
佛,眼睛流露出忧伤。道:“探测游戏。这又是一种,什么样的因果报应?为了便于,非专业读者,对引力波探测器工作原理的理解,例如:LIGO,伯明翰大学引力波小组开发了一个,模拟引力波探测的游戏时空探索(Space Time Quest),此游戏再现了,真实探测器的一些基本工作原理,玩家可以通过不同的选择,例如:不同材料的透镜,不同结构的隔振系统等等,建造自己独一无二的探测器来探测,引力波信号。由于总的经费的限制,玩家在建造探测器时,需要最大化的利用资金,而得到一个最灵敏的探测器。基于对不同玩家的考虑,此游戏提供了一个,较为基础的说明——引力波探测电子书。此书不仅仅是,游戏的一部分,更为大众提供了一个,易于理解的引力波探测原理说明。此书已经有多种言语版本支持,包括:英文,中文,德文,意大利文,西班牙文,方便不同地区读者。这就是地球上的故事。他,以及他们这些科学家非常的努力。本身就具有一定的文化和知识。英语国。还是方言国。他们的基因都具有,共同的因果。”
精灵光,微微一笑。曰:“传递能量。这又是一种,什么样的因果报应?”
北极光的画面,展现出,更多不可思议的一切。
科学社群中有部分人,一开始对于“引力波是否会如同,电磁波一般,可以传递能量”感到困惑,这样的困惑,来自于一项事实:引力波没有,局域能量密度——如此对于,引力-能量张量的量值,不会造成贡献。
不像牛顿引力,爱因斯坦引力不是一项力理论。
引力在广义相对论中,不是一种力,它是几何。
因此这样的场,原来被认为不含能量,一如引力势。
然而这场,确实可以携带能量,如同它可以,在远处作出机械功。
而这已经用可传输能量的应力-能量伪张量,进行证明过,也可看出辐射,是如何将能量,往外携带到无限远处。
月净星,仔细的思索,爱情和亲情之间的引力。
对于她来说,爱情和亲情,才是最重要的。
佛,是发出无数星光。道:“天文学。这又是一种,什么样的因果报应?”
精灵曰:“兴起。这又是一种,什么样的因果报应?在地球上他们是如何,了解引力波的,引力波天文学,是观测天文学20世纪中叶以来,逐渐兴起的一个新兴分支,其发展基础是广义相对论中,引力的辐射理论,在各类相对论性天体系统,研究中的应用。与基于电磁波观测的传统观测天文学相对比,引力波天文学,是通过引力波这个途径,来观测发出,引力辐射的天体系统。由于万有引力相互作用和电磁相互作用,相比强度十分微弱,引力波的直接观测,对现有技术而言,还是一个很大的挑战。自1916年,爱因斯坦发表广义相对论,在理论上预言,引力波的存在以来,引力波至今未能在实验上,直接被检测到。因此从这个意义上说,真正实现,通过引力波的观测,来从实验上研究天体系统,从而完善引力波天文学,这一新兴领域,还为时尚早。但从相关的理论研究角度来看,理论上的引力波天文学,已经存在,它的发展基础是,20世纪中叶以来,在引力辐射框架下的天体物理学研究,其中最著名的例子,是普林斯顿大学的拉塞尔·赫斯(Russel Hulse)和约瑟夫·泰勒(Joseph Taylor)发现的脉冲双星,PSR 1913+16,这些研究,使人们逐渐发现相对论性引力,在天体系统中的重要地位。而……从实验的角度来看,引力波的探测技术研究,已经取得了,相当的成果,研究人员预测人类,很有可能,在不远的将来,实现对引力波的直接探测。”
月净星,用自己的天涯星光,去观测所有的引力波,这是她训练出来的一种菩萨境界,可以了解宇宙,所有的物质本质。
对于引力波她产生了无穷无尽的思维,因为美丽的她明白,只有彻底的觉悟,引力波的本质,才能明白引力的因果报应。
上都星界,或者是无穷的星系,无论再多的宇宙,她都要找到自己的丈夫……
佛道:“概念。这又是一种,什么样的因果报应?广义相对论预言下的引力波,来自于宇宙间带有强引力场的天文学或宇宙学波源,近半个世纪以来的天体物理学研究表明,引力辐射在天体系统中,出现的场合非常丰富。这些可期待的波源,包括银河系内的双星系统(白矮星、中子星或黑洞等致密星体组成的双星),河外星系内的超大质量黑洞的合并,脉冲星的自转,超新星的引力坍缩,大爆炸留下的背景辐射等等。引力波的观测意义,不仅在于对广义相对论的直接验证,更在于它能够提供一个,观测宇宙的新途径,就像观测天文学从可见光天文学,扩展到全波段天文学那样,极大扩展人类的视野。传统的观测天文学,完全依靠对电磁辐射的探测,而引力波天文学的出现,则标志着观测手段,已经开始超越,电磁相互作用的范畴,引力波观测,将揭示关于恒星、星系以及宇宙,更多前所未知的信息。”
“这些信息,到底具有什么样的因与果,这又是一种,什么样的因果报应?”很多宇宙的人类,好奇地说道,他们对于引力波的性质,越来越好奇而又激动。
精灵曰:“特点。这又是一种,什么样的因果报应?与基于电磁波观测的传统观测天文学不同,引力波天文学,具有如下特点:引力波直接联系着,波源整体的宏观运动,而非如电磁波那样,来自单个原子或电子的运动的叠加,因此引力辐射,所揭示的信息与电磁辐射,观测到的完全不同。例如对一个双星系统,观测到的引力波的偏振,揭示了其双星轨道的倾斜度,这类关于波源运动的宏观信息,通常无法从电磁辐射观测中取得。如果比较波长与波源尺寸的关系,宇宙间的引力波,并不像电磁波那样,波长比波源尺寸小很多,这使得引力波天文学,通常不能像电磁波天文学那样,对波源进行拍照成相,而是类似声波,直接从波形分析波源的性质。大多数引力波源很难,或根本无法通过电磁辐射,直接观测到(例如黑洞),这个事实反过来也成立;考虑到一般认为宇宙间,不发射任何电磁波的暗物质,所占比例要远大于,发射电磁波的已知物质,暗物质与外界的唯一相互作用,即是引力相互作用,引力波天文学,对这些暗物质的观测,具有重要意义。引力波与物质的相互作用非常弱,在传播途径中,基本不会像电磁波那样容易发生,衰减或散射,这意味着它们可以揭示,一些宇宙角落深处的信息,例如宇宙诞生时,形成的引力辐射,至今仍然在宇宙间,几乎无衰减地传播,这为直接观测大爆炸,提供了仅有的可能。”
“那么暗物质的引力,又是怎么回事?到底暗物质,又是什么东西呢?”很多宇宙的人类好奇的问道,随后他们望向,周围的菩萨。
“宇宙的元素,分为五行。除了地球上,已经发现的金属和非金属元素。还有暗能量和暗物质,他们没有规定,其实暗物质是木属性物质。因此,暗物质可以吸收电磁波。但是暗物质吸收电磁波之后,却可以释放出引力波。至于暗能量,它是火属性物质。这就是,宇宙的五行元素。”很多菩萨仔细地解释道。
月净星,产生了一个,奇怪的想法。
这个想法是关于,引力的一种可能性。
“或许通过引力波,我可以找到自己的丈夫。知道自己的丈夫,在六道轮回,因果星,哪个位置。这是六道轮回,重新投生的业报之心星。”她心中如此的想到,这个关键性的一点。
佛道:“时空理论。这又是一种,什么样的因果报应?据悉,在欧洲引力波探测计划中,科学家在德国汉诺威的GEO600引力波观测站和意大利比萨的处女座(Virgo)引力波探测器处,使用陆基引力波天线。德国汉诺威的GEO600引力波观测站的干涉仪臂长达600米,是德英联合项目;而处女座引力波探测器,臂长更是达到3000米,是意大利、法国、波兰、匈牙利四个国家联合研究的项目。根据相对论可知,高速运动的物体和宇宙中大质量的天体碰撞,都会产生极强的引力波,当这些引力波传到地球上时,会变得微乎其微,因此地球需要,极高灵敏度的引力波观测站,来探测引力波。科学家用激光干涉仪,来探测引力波,这种仪器机构,由两条互相垂直的长臂组成,长臂的两端挂有两面高反射率的镜子,激光打入到仪器长臂后,从而激光束在镜子之间来回反射。而科学家对此进行由于光程差,引起的微小变化的检测,这个微小变化,仅仅有质子直径大小。此外,对引力波的检测,需要极其高的技术条件:比如隔离真空、隔离振动等。隔离振动包括外部环境,致使的振动和内部设备引起的振动。引力波监测,需要多个地面站,同时工作,这些地面站的探测装置,都是相同的,这样可以最大程度上,来减小仪器测试产生的误差;而在监测过程中,必须同时接收,同样的信号,这样可以避免受到,地面信号源的干扰,从而保证,引力波信号源的探测的精准性。德国马克斯普朗克引力物理研究所、德国汉诺威莱布尼兹大学的哈特穆·特格罗特博士通过监测比较认为: GEO600引力波观测站和Virgo引力波探测器,在600HZ以上的中/高频波段的灵敏度,十分相似。这对科学家来说,是一件非常有趣的事,科学家可以通过,此波段寻找超新星爆炸,所产生的引力波,并在此基础上进行监测,可以节省时间和提高监测效率。据已知研究表明,伽马射线,是最强的引力波来源之一,而中子星或黑洞,也都是引力波极佳的探测源。不过即使是中子星或黑洞碰撞,所传到地球的引力波信号,也非常微弱,因而能监测到的概率非常小。”
北极光所浮现的画面,更加清晰。
探测器很可能,遭遇引力波“短脉冲”,这是由于两颗恒星或者两个黑洞,彼此环绕形成的。
舒茨发表声明说:“增加新引力波探测器的有效性,远大于改善现有投资成本,最新部署的探测器已于2010年获得批准通过,将额外增强灵敏性和可靠性,增大天空探测覆盖率。不仅我们,能够获得更大范围的探测性,我们还将以其它方式,研究中子星和伽马射线暴的更多信息。”
它就像湖面上泛成的波纹,由加速物体,导致的时空环境失真将逐渐衰减,因此,当它们抵达地球范围,则非常难以被探测到,但不是,不可能探测到。
舒茨说:“在我的意识中,探测引力波将打开调查,宇宙的新途径,我们期望能从合并黑洞中,频繁地探测到引力波,这里的引力波将携带,真实可靠的信息。由于引力波,是黑洞喷射的唯一放射线,我们将首次,直接观测到黑洞。”
引力波,将帮助研究人员,探测其它神秘而强大的宇宙事件,施茨说:“引力波具有,很强的穿透能力,因此它们可使我们,直接观测到超新星爆炸、伽马射线暴和其它大量宇宙,隐藏秘密的更多信息。”
精灵光,指向宇宙的各种各样引力波。曰:“传播,速度。这又是一种,什么样的因果报应?”
“那引力波的性质,我们用天眼通,也无法彻底地贯彻清楚。但是我们感觉到,引力它的本质,就是一种,挠挠时空的本质,仿佛时空具有一种,很简单的性质。可是我们——却不能像分析蚊子一样的分析,这些时空和引力。”很多宇宙的善男信女,仔细地回答道。
鲜花和北极光,勾和合出,各种各样的文字和画面,清晰地展现,所有的故事。
经过10多年的持续探索,中国科学家,在世界上成功获得“引力场以光速传播”的第一个,观测证据。
这项原始创新成果,实现了物理学界多年来,对通过实验或观测获得引力场,传播速度的期待,对引力场的理论和实验研究,具有重要意义。
中国科学院地质与地球物理研究所26日下午,在BJ对外宣布,由该所汤克云研究员领衔、中国地震局和中国科学院大学有关科研人员,组成的科学团组,经过10多年的持续探索,在实施多次日食期间的固体潮观测后,发现现行地球固体潮公式,实际上暗含着引力场,以光速传播的假定,从而提出用固体潮测量引力,传播速度的方法。
汤克云科学团组,先后实施1997年漠河日全食观测、2001年赞比亚日全食观测、2002年澳大利亚日全食观测、2008年JYG日全食观测、2009年上海-杭州-湖州日全食观测和2010年云南大理日环食观测,主要是重力固体潮观测。
中国科学家们,观测研究发现:现今固体潮理论公式中,隐含着引力场,以光速传播的假定,进而导出,引力传播速度方程,并找到求解,引力场速度的有效方法。
汤克云科学团组随后选择,远离太平洋、大西洋、印度洋和北冰洋的XZ狮泉河站和XJ乌什站的固体潮数据,作相关校正后,代入引力传播速度方程,最终获得,全球“引力场以光速传播”的第一个观测证据。
专家介绍说,牛顿的万有引力定律表明,引力传播,是一种超距作用,引力可以在瞬间,传播至任意远处,爱因斯坦则认为,牛顿的超距作用,应该放弃。
一直以来,整个物理学界,都在期待着通过实验或观测,获得引力场传播的速度,但此前均未找到正确的实验或观测方法。
爱因斯坦的广义相对论,描述具有质量的物体,如何在时空环境下弯曲,可形象地形容为提供一张紧绷的床单,然后将足球放在床单中心,具有质量的物体,在时空下发生的弯曲,犹如足球周围,出现褶皱的床单。
当前4个引力波探测器中的3个是激光干涉引力波(LIGO)勘测计划的一部分,两个探测器部署在,华盛顿州汉福德市,一个探测器部署在路易斯安那州利文斯顿市。
另外一个探测器,位于意大利Cascina地区,是VIRGO计划的一部分。
“相信我们的天眼通,也会彻底的觉悟,所有的引力性质。最终彻底的明白,时空穿梭机的性质。”很多宇宙的送声星界、音星界,无数人类,高兴地说道。
西方极乐净土,大道星光,出现了各种性质。
演出所有宇宙的画面,宇宙所有引力波的性质,全部展现出来,包括老鼠进化出来的人类,他们所掌握的时空转换机。
“除了,碳基元素之外。没想到还有,这么多原宿星光大道,各种金属元素和水水元素,构合成的生物,简单来说,地球上的人类。他们的基因,都是碳基元素。但是那些,锁链人和那些熟星类人,他们的基因,主要是其它的元素,真的是让我们,非常的感慨。”很多宇宙的众生,说道……
精灵曰:“元素简介。这又是一种,什么样的因果报应?原子序数17,原子量35.4527,在地球上又是,什么样的记载,元素名来源于希腊文,这到底是,什么意思呢?”