新引力波发现（引力波发现者获得诺贝尔奖）

大家好，今天本篇文章就来给大家分享新引力波发现，以及引力波发现者获得诺贝尔奖对应的知识和见解，内容偏长哪个，大家要耐心看完哦，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

1引力波什么时候发现的？

2016年6月16日凌晨，LIGO合作组宣布：2015年12月26日03:38:53 （UTC），位于美国汉福德区和路易斯安那州的利文斯顿的两台引力波探测器同时探测到了一个引力波信号。

在物理学中，引力波是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。在1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果，因为它引入了相互作用的传播速度有限的概念。

扩展资料：

引力波的波源：

1、旋进(In-spiral)或者合并的致密星双星系统。比如中子星或者黑洞的双星系统。非常类似于发布会当中的系统。

2、快速旋转的致密天体。这类天体会通过周期性的引力波辐射损失掉角动量，它的信号的强度会随着非对称的程度增加而增加。可能的候选体包括非对称的中子星之类的。

3、随机的引力波背景。非常类似于我们通常熟知的宇宙背景辐射，这一类背景引力波，也通常叫做原初引力波，它是早期宇宙暴涨时的遗迹。

4、超新星或者伽马射线暴爆发。恒星爆发时非对称性动力学性质也会产生引力波。而直接探测到来自于这些天体的引力波，将是提供对这些天体最直接而且最内部的信息。

参考资料来源：百度百科—引力波

2什么是引力波？引力波的发现有什么用途？它到底有什么用？

什么是引力波？

1、引力波又称重力波，是爱因斯坦广义相对论预言的一种时空波动，以光速传播，是时空扰动的曲率以行波形式向外传播的一种方式。就像电荷加速时会发出电磁辐射一样，同样质量的物体加速时也会发出引力辐射，这是广义相对论的一个重要预言。

2、万有引力的全称是万有引力，也叫引力相互作用。指有质量的物体之间加速接近的趋势。简单来说就是物体之间的吸引力。它是自然界中四种基本相互作用力之一，也是自然界中最普遍存在的力，可以说是无处不在。

3、中国科学技术大学物理学院教授蔡一夫解释说，在经典力学中，引力被认为是具有质量的物体之间的相互作用。但在爱因斯坦的广义相对论中，引力是现有质量使时空弯曲而产生的现象。“广义相对论认为物质的质量会弯曲时间和空间。例如，当有人坐在沙发上时，沙发原本平坦的表面会立即向下凹陷，出现一个坑，而之前放在沙发周围的物体则倾向于滑向坑的中间，从而产生万有引力。”

4、“在太空中也是一样。比如把太阳、地球、恒星、黑洞等大质量天体放在时空里，时空就会形成‘凹弯’，万有引力就会产生。”麻省理工学院物理系研究员苏萌说。

引力波的发现有什么用？

1.验证了已故科学家爱因斯坦的预言。如果引力波没有被发现，爱因斯坦的理论就像没有腿的凳子，是有缺陷的。引力波的发现弥补了爱因斯坦广义相对论的漏洞，证实了其理论的正确性。

2.引力波的发现是类似当年发现X射线的工具。有了这个工具，我们可以通过观测引力波来观察遥远宇宙中的现象。发现暗物质，时间旅行等。都是可能的事情。没有引力波，以我们现有的技术，我们无法做科幻世界独有的事情。

3.引力波的不同之处在于，它们的周期长得多，同时也弱得多。要能观测到引力波，至少要有一定的技术水平。观测引力波表明，人类在这一领域的技术已经进步到了前所未有的水平。

4，随之而来的是新用途:如果引力波被证明具有雷管鸡预言的性质，将会极大地改变我们的生活。目前我们所有的太阳能电池都会改变雷管的锥形。到那时，我们使用的太阳能将是现在的五倍！！！但是火力发电的减少会减少雾霾、二氧化碳排放、大气变暖、酸雨，从而节约化石资源。多么光明的未来啊！想想就开心！

5.引力波的发现将改变物理世界，它将对整个人类的发展产生巨大的变化。人类将步入引力波世界。

引力波，承载着与电磁波完全不同的信息，将为我们揭示宇宙新的奥秘，甚至揭示宇宙起源的奥秘。

3引力波是谁发现的

雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什三位美国物理学家在引力波研究方面做出了巨大的贡献，引力波是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。

引力波是一个物理概念，可能很多人都不知道这是什么意思，更加不知道引力波是谁发现的，那么下面小编就来跟大家说一说引力波是谁发现的。

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在物理学中，引力波是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播，这种波以引力辐射的形式传输能量。在1916年 ，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果，因为它引入了相互作用的传播速度有限的概念。相比之下，引力波不能够存在于牛顿的经典引力理论当中，因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用传播是速度无限的。

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在爱因斯坦的广义相对论中，引力被认为是时空弯曲的一种效应。这种弯曲是因为质量的存在而导致。通常而言，在一个给定的体积内，包含的质量越大，那么在这个体积边界处所导致的时空曲率越大。当一个有质量的物体在时空当中运动的时候，曲率变化反应了这些物体的位置变化。在某些特定环境之下，加速物体能够对这个曲率产生变化，并且能够以波的形式向外以光速传播。这种传播现象被称之为引力波，也可以理解为:一个大质量天体产生的引力，影响一定范围内比它质量小的天体，使它们产生负值的加速度，它们运动轨迹所形成的曲率变大，并且释放能量的现象。根据开普勒定律推导出:物体运动的速度和它运动轨迹所形成的曲率成反比。

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当一个引力波通过一个观测者的时候，因为应变(strain)效应，观测者就会发现时空被扭曲。当引力波通过的时候，物体之间的距离就会发生有节奏的增加和减少，这个频率等于这个引力波的频率。这种效应的强度与产生引力波源之间距离成反比。绕转的双中子星系统被预测，在当它们合并的时候，是一个非常强的引力波源，由于它们彼此靠近绕转时所产生的巨大加速度。由于通常距离这些源非常远，所以在地球上观测时的效应非常小，形变效应小于1.0E-21。科学家们已经利用更为灵敏的探测器证实了引力波的存在。最为灵敏的探测是aLIGO，它的探测精度可以达到1.0E-22。更多的空间天文台(欧洲航天局的eLISA计划，中国的中国科学院太极计划，和中山大学的天琴计划)正在筹划当中。

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引力波应该能够穿透那些电磁波不能穿透的地方。所以猜测引力波能够提供给地球上的观测者有关遥远宇宙中有关黑洞和其它奇异天体的信息。而这些天体不能够为传统的方式，比如光学望远镜和射电望远镜，所观测到，所以引力波天文学将给我们有关宇宙运转的新认识。尤其，引力波更为有趣的是，它能够提供一种观测极早期宇宙的方式，而这在传统的天文学中是不可能做到的，因为在宇宙再合并之前，宇宙对于电磁辐射是不透明的。所以，对于引力波的精确测量能够让科学家们更为全面的验证广义相对论。

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在过去的六十年里，有许多物理学家和天文学家为证明引力波的存在做出了无数努力。其中最著名的要数引力波存在的间接实验证据——脉冲双星 PSR1913+16。1974年，美国麻省大学的物理学家家泰勒（Joseph Taylor）教授和他的学生赫尔斯（Russell Hulse）利用美国的308米射电望远镜，发现了由两颗质量大致与太阳相当的中子星组成的相互旋绕的双星系统。由于两颗中子星的其中一颗是脉冲星，利用它的精确的周期性射电脉冲信号，我们可以无比精准地知道两颗致密星体在绕其质心公转时他们轨道的半长轴以及周期。根据广义相对论，当两个致密星体近距离彼此绕旋时，该体系会产生引力辐射。辐射出的引力波带走能量，所以系统总能量会越来越少，轨道半径和周期也会变短。2017年度诺贝尔物理学奖今天在瑞典授予雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什三位美国物理学家，以表彰他们在引力波研究方面的贡献，三人都在美国激光干涉引力波天文台（LIGO）工作。

4引力波怎么探测？

北京时间16日晚22时，包括我国在内的多国科学家宣布，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波，并同时“看到”由这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。

据科学家介绍，2017年8月17日，美国激光干涉引力波天文台(LIGO)发现一个新的引力波信号GW170817。这个信号是一个由双中子星合并产生的引力波。全球约70个地面及空间望远镜从红外、X光、紫外和射电波等多个波段开展后续观测。这其中，也包括中国架设在昆仑站的南极巡天望远镜AST3-2。

仅仅在LIGO观测到引力波信号后的1.7秒，美国费米太空望远镜探测到名为GRB170817A的伽马射线暴。“费米几乎在同一时间观测到伽马射线暴，让我们更加兴奋，也更有紧迫感。”加州理工学院LIGO数据分析小组负责人艾伦?温斯坦教授回忆说。

LIGO和费米在遇到强信号时，会自动向天文界发送警报。这是一场与时间的赛跑，世界范围内的望远镜后续观测随即启动。大约11个小时后，位于智利的斯沃普望远镜率先观测到此次信号的光学对应物——位于一个叫NGC4993星系的双中子星系统。AT3-2独立收集到的数据，科研人员还计算出，此次两颗致密中子星合并的过程共抛射出超过3000倍地球质量的物质，这些物质携带有巨大能量，抛射速度达到0.3倍光速。

引力波也被称为“时空的涟漪”。1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言，剧烈的天体活动会带动周围的时空一起波动，这就是引力波的由来。此后百年间，科学界一直在寻找引力波的存在。此前，人类已经发现4例由双黑洞合并产生的引力波。

5首次引力波探测以全新方式证实爱因斯坦理论

图解：激光干涉引力波天文台引力波观测发布会截图。图源：LIGO

激光干涉引力波天文台（LIGO）首席研究员大卫·瑞兹宣布了一个重大发现：“各位，我们探测到引力波了。”近13亿光年外，有两个质量30倍于太阳的黑洞融合了，盘旋交互形成一个更大的黑洞，这个新的黑洞的质量大约是太阳的60倍。这些黑洞以及它们融合的过程，包含了巨大的引力场，巨大质量的物体在这样的引力场中快速地移动，这过程本身就在空间结构中产生了“涟漪”。这些“涟漪”在太空中以光速传播，一段时间后就到达了我们的探测仪，“停留”了几分之一秒的瞬间。但多亏了和LIGO的合作，这一瞬间已足以让我们探测到它们，我们的两个探测仪（分别位于华盛顿和路易斯安那洲）探测到了相同的信号，这个信号与模型预测结果精确吻合。

图解：双黑洞融合观测波形。图源：B.P.Abbott等

在我们探测到信号的20毫秒内，引力波输出的功率比当时整个可见的宇宙中所有闪耀的恒星输出的功率总和还要高。如果我们对比两颗未融合的黑洞质量总和以及它们完成融合之后形成新黑洞的质量，我们会发现两者并不相等，这是为什么呢？

等三倍太阳质量——相当于太阳质量的三倍或地球质量的100万倍——依照爱因斯坦的公式E=mc^2转化成了纯能量。但不同于星光，这种转化并不是转化为电磁辐射，而是转化成了引力辐射，这也是我们首次观测到这样的转化。我们的探测方式无疑是无与伦比的。爱因斯坦的理论预测这种引力辐射会以一种可预测的模式螺旋向外，制造出一种特殊的震荡波使得“涟漪”在太空中传播。

图源：R. Hurt - Caltech/JPL

当“涟漪”经过包括地球在内的任何一个物体时，它会使这个物体先后向着不同的方向收缩或膨胀。于是就像这个空间里会存在的任何物体一样，在这种波的作用下，地球会产生一定的“摇晃”。

通过在两个不同方向的两个不同位置构造两条互相垂直的射线，我们可以测量到这两个互相垂直的方向上路径长度非常微小的变化。这就是LIGO所运用的绝妙的装置，这个装置可以精确定位并度量“涟漪“在太空中传播的方式，而这些信息可以帮助我们窥探宇宙的奥秘，了解宇宙的现状。

大量的理论模型开始解释这个现象。广义相对论是极难计算的，因此我们需要非常先进的数理手段来测算我们可能观察到的现象。有一个被计算得非常好的模型——LIGO对此模型非常敏感并且每年会预测2-4个——是针对两个质量相似、轨道接近并螺旋向内的黑洞的。这是模型预测的结果。

图解：双黑洞融合观测模型。图源：B.P.Abbott等

它们表现如何？说实话，完美无缺。

而我们首次观测到的，不仅仅是爱因斯坦广义相对论的最伟大的预言之一，虽然我们的确验证了这点。也不仅仅是我们在引力波天文学上迈出的第一步，虽然毫无疑问的，LIGO会在今后的日子里观测到更多类似的信号；对于天文学来说，这项突破就如同伽利略发明望远镜那样令人振奋不已，因为我们终于可以从一个新的视角去 探索 宇宙。我们此次最大的收获是我们终于首次探测到了两个正在融合的黑洞，检测了它们的物理状态，找到了大量爱因斯坦理论的事实依据，并真切地观测到了发生在超过十亿光年之外的遥远宇宙中的现象。

图解：激光干涉引力波天文台引力波观测发布会截图。图源：LIGO

有了第一次就很可能有更多次。这是具有重大意义的一步，但也只是标志了一个良好的开端。如今宇宙正在以一种全新的方式向人类展现出来，而我们首次对存在于所有空间的最极端引力状况进行了检测。这是科学的伟大时刻，更是我们活着的每个人的精彩瞬间！

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. Ethan Siegel Senior Contributor- Mona

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