权威科学家解释：引力波是什么?引力波有什么用?(2)

怎样才能检测到引力波？

科学家在南极极点架设了一台叫作BICEP的望远镜，它一直在通过寻找宇宙微波背景辐射中的一个微小特性，证明引力波的存在。这一辐射产生于宇宙大爆炸。1964年，美国科学家用射电望远镜发现了这种波的存在，并把它叫作大爆炸的“回声”。BICEP测量的就是这种微波辐射的大尺度极化。只有当原初引力波经过暴胀放大之后才能具有这种印迹。

什么是宇宙暴胀？

宇宙大爆炸假说最初是由比利时的物理学家乔治·勒马特提出的。他把宇宙大爆炸叫作“没有昨天的那一天”，因为它是时间和空间产生的那一刻。但是宇宙大爆炸并不符合所有天文学家的观测。宇宙中的物质分布太均匀了，不可能是最初设想的那种宇宙大爆炸造成的。

因此，在20世纪70年代，宇宙学家假定了一种宇宙的突然放大，称其为宇宙暴胀，在宇宙大爆炸之后的一个极小的时间段发生。只有宇宙暴胀可以使得原初引力波信号放大到可以被检测的程度。如果检测到了原初引力波，就意味着暴胀确实发生过。

 

 

中子星疯狂旋转诱发引力波

 

下一步是什么？宇宙学家的任务完成了吗？

才没有呢，可以说工作才真正开始。爱因斯坦知道广义相对论和量子力学并不吻合。广义相对论探讨的是引力和宇宙的整体，而量子力学探讨的则是微观尺度的粒子和自然界的其他作用力，以及电磁。

 

 

引力波资料图

 

即使经过了一个世纪的努力，物理学家还是没能说明这些理论怎样才能共同作用。原初引力波产生的时候，引力和宇宙与粒子和自然界其他作用力在同一个尺度下作用。这次的检测结果及其后续分析有望告诉我们这些理论是能够共同作用的。如果这个问题得到诠释，它就会通向物理学家渴望的“大统一理论”。