宇宙誕生的第一批信息神秘的低頻引力波(究竟隱藏著什么秘密)
半香郎
人類的眼睛只能接收可見光,但科學(xué)家在各種設(shè)備的幫助下,能看到很多人眼看不到東西,比如宇宙的背景噪音。
準(zhǔn)確來說,是宇宙微波背景輻射
年紀(jì)大一點的朋友,肯定記得以前電視沒信號時的雪花片和白噪聲,那就是宇宙大爆炸后剩下的微波背景輻射引起的,以前天文學(xué)家認(rèn)為微波背景輻射能解開宇宙早期的各種謎團(tuán),但很快他們就發(fā)現(xiàn)自己想簡單了,因為在大爆炸發(fā)生后的40萬年里,宇宙還是很粘稠的狀態(tài),光子還不能在宇宙中自由穿梭。
因此我們必須找到一種,比微波背景輻射更古老的宇宙痕跡,愛因斯坦相對論中預(yù)言的引力波,就是最終的答案。
所以引力波,指的是大質(zhì)量天體運(yùn)動或者彼此碰撞時,對時空結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的一種擾動,就像石子投向水面引起的波紋一樣,而且引力波的傳播速度也是光速,雖然它會隨著距離而衰減,但只要我們的設(shè)備足夠靈敏,是有可能收到來自早期宇宙的引力波信號的。
目前LIGO引力波探測器已經(jīng)收到了若干個黑洞相撞,或者黑洞和中子星相撞的引力波信號,但由于它采用的是激光干涉觸發(fā),所以只能收到大質(zhì)量天體相撞瞬間釋放的高頻引力波,對早期宇宙的原初引力波,是無法接收到的。
因此天文學(xué)家需要一個辦法,來接收軌道速度更慢,頻率和能量更低的引力波信號,和之前的對撞引力波比起來,這種信號就像是蚊子的嗡嗡聲。遺憾的是這種辦法目前還沒想出來,而如果用傳統(tǒng)的激光干涉去監(jiān)測低頻引力波的話,激光的長度要達(dá)到一光年,才能具備足夠的靈敏度,這顯然是不可能的。
因此現(xiàn)階段對于宇宙中的低頻引力波,我們還處于無能為力的狀態(tài)。
看到這里你肯定會好奇,低頻引力波為什么這么重要? 答案是它可能會幫助我們找到外星文明的飛船,你可能會覺得這有點扯,但科學(xué)家認(rèn)為如果宇宙中存在外星文明,那么它們有可能會制造體積非常大的飛船,并且這些飛船在宇宙中的飛行速度會很快,由此發(fā)出的引力波如果能被我們收到的話,將具備很大的意義。 除了尋找外星文明外,對引力波的深層次研究還會讓人類文明進(jìn)入一個更高的水平,因為現(xiàn)階段的我們看起來科技發(fā)達(dá),但事實上一直在利用的不過是電磁力和電磁波而已,如果未來能掌握引力波的使用技術(shù),也許我們就能在宇宙范圍內(nèi)進(jìn)行通訊或者廣播,讓潛在的外星文明發(fā)現(xiàn)人類文明的存在。 歷史上天文學(xué)家曾向太空發(fā)射過許多次電磁波信號,但它們的傳播距離都太短了,幾光年后就會變成雜波融入到宇宙背景噪音中,因此想要高效的在宇宙中進(jìn)行通訊,引力波是必不可少的手段。 不論是電磁波還是引力波,它們都是宇宙規(guī)律的體現(xiàn),而人類文明能做的就是發(fā)現(xiàn)它們并利用它們,進(jìn)而提升人類文明在宇宙中的掌控力。總體來看