而这次捕捉到中子星合并产生的引力波,就填补了这一领域的空白。中子星合并会产生复杂的电磁辐射,还很可能关系着金、银等超铁元素的产生原理,这对于人类认识宇宙与元素都有着重要的意义。
抛开学术上的价值,这次发现更重要的意义在于让LIGO系统和欧洲版的引力波探测系统Virgo,与全球范围内的地面天文望远镜、空间天文望远镜产生了协作。因为中子星合并不仅能够释放引力波,更可能产生各种光子、红外线、X射线条件下的可观测现象。所以LIGO在捕获引力波后,极短速度通知了1000多家天文机构,调动70多台大型天文望远镜对1.2万光年外进行了观测。堪称天文界的全球狂欢。
这次观测成功,意味着以后这种模式很可能成为常态。发现引力波,表示黑洞一类的巨型天体在发生变化,跟随引力波的来源,人类可以集中力量观察这些宇宙中的庞然大物,揭开关于时空的谜题。
换句话说,引力波观测将开始同天文观测体系融为一体,进化出听觉视觉完备的整体感知能力。
下一步要做什么?
这次对中子星合并引力波的捕获,证明了引力波探测装置不仅可以观察黑洞变化,也可以适用于其他天体。这或许将成为一个开端,标志着用引力波探测多种天体变化的尝试陆续启动。
接下来最可能在短期内实现的,是用同样的技术手段观察到黑洞与中子星合并产生的引力波。这意味着人类将开始探索黑洞吞噬星体时会产生怎样的能量变化,能量和元素产生怎样的改变。甚至可能启动关于“暗物质”的观察和研究。
而接下来引力波的探索有两个主要方向:一是去探索更加微弱的引力波,比如白矮星等天地合并产生的低频引力波。这对于人类研究恒星和星系意义非凡,但目前的精度技术还无法满足这种需求。
另一个更伟大的目标,是尝试收集宇宙大爆炸产生的原始引力波。因为引力波不死不灭,所以原始引力波很可能还孤独的回荡在宇宙中。找到他们,或许标志着人类开始认识宇宙的起源与物质的创生,更有可能开始探测光产生之前的原始宇宙。当然,这要求的技术难度更大,不知何时才能实现。但话说回来,人类总是善于给自己惊喜。
在研究方向之外,另一个可预见的未来是研究引力波的各种计划将陆续展开。目前欧洲、日本、印度都在修建新的类似LIGO的引力波观测设备。而中国也开启了“闪电计划”等引力波观测与研究项目。
在耀眼的成绩和国家间的竞争性投入下,引力波的黄金时代已经必然开启。这里有一个时间节点十分值得期待。那就是2020年到2021年间,LIGO的捕捉精度将达到设计中的巅峰值,大量各国的空间天文望远镜、高能区探测卫星,都将配合LIGO升级的时间点进行筹备。届时,人类对宇宙的认知或许会获得一次小飞跃。
很可能一段时间之后,人类的目标就不再仅仅是感知引力波,而是进一步窥探时空涟漪背后的真相。
探索引力波对普通人有价值吗?
最后,或许我们还是无法免俗,要来讨论一下探索引力波的所谓“商业价值”。
毕竟时空这种事对于普通人太远了,更多时候一个人不会考虑发现电磁波的意义与学术价值,而是会考虑手机信号怎么样。
虽然引力波本身太过前瞻,难以在短时间内看到应用价值。但在探索引力波中科学界做的不懈努力,其实是很可能转化为民用的。
比如LIGO在30年的建设中,为了保证极致的精度、极强的抗干扰能力、去噪能力,完成了大量技术突破。要知道,地壳运动的震颤、数千公里外海浪拍打岩石的声音、温度的略微上升,都可能对LIGO的探测造成影响。在精准这件事上,引力波探索不断挑战着人类的极限。
而LIGO中的很多精度技术,未来很可能转化到半导体行业,成为芯片等高精度制造行业进一步进化的基石。比如超细的晶体管如何抗干扰等等,都已经在探索引力波的过程中被人类征服。
此外,引力波的精度捕捉技术也可以转化为民用和军用的精准定位技术,成为无人化机械、无人驾驶,以及极端条件地形感知的技术突破。
引力波探索中,还衍生了人类对激光和呈像的全新理解。很多技术可以应用到生物医疗、工业生产和3D打印等领域。
在另一个维度上,由于引力波通过地球是瞬时性的,如何在短时间内调动全球的天文设备也是科学界的重要课题。随着这次观测的成功,天文级的全球传感能力和协同工作系统将会进一步完善,这也是民用领域急需的技术。
对于人类而言,探索未来和享受现在总是相辅相成的。探索引力波,或许不是一件完全离我们很遥远的事。
引力波本身对普通人有价值吗?
在讨论引力波时,很多人都会提到电磁波的例子。当人类意识到电磁波存在时,并没有感觉它有什么用,也无法看见未来微波炉、手机、航空、计算中必须要用到它,更不会知道电磁波变成了未来人类每天都无法离开的存在。
而引力波的发现,很可能将重复这个故事。
当然了,可以明确的是,引力波绝不是电磁波同一个等级的发现。因为引力波展示的是关于空间、时间和物质的真相。当人类真正应用它的时候,很难想象会发生什么….
跨维度?时间旅行?宇宙通讯?随意改变物质?谁知道呢,未来之所以魅惑,就在于它的未知永远大于已知无数个量级。
引力波本身对普通人肯定是有价值的,这毫无疑问。亲们要好好锻炼身体等到那一天哦。
里尔克的一首诗,非常适合放在这篇文章的结尾:
你是未来,是漫天朝霞
高悬在永恒的旷野。
你是时间之夜的鸡鸣,
是朝露、晨祷和少女,
是异乡男子、母亲与死亡。
你是自身变化着的形体,
永在宿命中寂寞耸起,
没有喝彩,没有哀叹,
没被记写如一片荒林。
你是万物完美的化身,
隐瞒着他们的本质的终极话语,
你始终别样地显现出别样:
对于船你是岸,对于岸你是船。
编辑:脑极体
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