姐的欢喜

欢迎光临
皆大欢喜传递正能量

诺奖获得者基普·索恩:引力波是探索宇宙的理想工具

诺奖获得者基普·索恩:引力波是探索宇宙的理想工具


网易科技讯11月4日消息,2017年诺贝尔物理学奖获得者基普·索恩在2018年腾讯WE大会上以引力波为主题发表了演讲,基普·索恩是当今世界最权威的理论物理学家之一,致力于对黑洞、引力波等天体物理现象的研究。

今年已经78岁的基普·索恩,从8岁开始就爱好天文,13岁立志成为天体物理学家。他说:“科学本身就有很多乐趣,你每天观察研究它,每天都会有新的不可预知的变化或惊喜。”

基普·索恩一直致力于将把爱因斯坦认为的不可能变成可能,“引力波将为人类理解宇宙带来革命。”这个信念贯穿了索恩一生。他在会上表示从学生时代开始就立志用理论和观察探寻弯曲的世界。

诺贝尔大会曾经这样评价引力波的发现:“2015年9月14日,人类历史上第一次探测到引力波。爱因斯坦在100年前预测了引力波,是由两个黑洞在合并时产生的。引力波抵达美国LIGO天文台需要经历13亿光年。

基普·索恩谈到现在可以去用引力波观测宇宙。“引力波,它们是空间形状本身的震动,电磁波是原子分子波的不均匀叠加所释放出来的,而引力波是质量和能量的牵连运动的均匀释放,它里面涉及到了大量的质量和能量,而电磁波是容易被灰尘或者其它的物质吸收或者分散,而引力波即使你临近了宇宙大爆炸,非常热非常密度大的地方也不会被大幅度的吸收或者是分散。” 因此,不同的波会有很大的不同。

谈到虫洞时,基普·索恩对记者说:“很遗憾,我们也不知道在宇宙当中是不是确实存在着虫洞,但是很有可能物理学原理会阻止虫洞的形成。虫洞即使能够形成,物理学原理也会导致其崩塌,使之不能够带任何的东西进行时间旅行。”而他在演讲中也说道,虫洞并不会在宇宙当中自然产生,需要有高级文明有意识的去创造和维持,再填充特殊材料,虫洞才能存在。

基普·索恩同时还是许多经典科幻艺术背后的科学顾问,曾经创作了《星际穿越》的电影纲要,故事灵感就来自于天体物理学中的黑洞、虫洞及时间膨胀。他首次将虫洞设计为时间机器,开创了科幻界的先河。在电影《星际穿越》中,他和制作团队合作,向人们展示了令人惊叹的宇宙黑洞“卡冈图雅”,这是迄今为止最接近于科学理论的黑洞艺术作品。2014年,《星际穿越》上映后,在全球引发热议。

另外,基普·索恩与霍金也是好朋友,二人曾经多次进行科学赌局,而每次都是霍金输,霍金还曾经输给索恩1年的成人杂志《阁楼》。据他透露,二人还经常聚在一起谈论生死与爱。

基普·索恩在演讲最后不无激动地表示:“400年前伽利略制造了第一个天文望远镜,他找到木星的四个卫星,这是400年前的事儿;在三年之前LIGO第一次观察到了黑洞碰撞所形成的引力波,我想有请大家也跟我们一起推测一下往后400年,我们将电磁波观测和引力波观测都结合起来,我们还会有更多更大的发现,大家可以尽情想象。”

以下为Kip Thorne(理论物理学家基普·索恩)演讲全文:

1915年爱因斯坦提出了广义相对论,这实际上是一种物理学的定律,他告诉我们时空会被质量和能量弯曲。时间的弯曲会产生引力,也就是我们在地球上能够感知的引力。

50年之后,我到了普林斯顿大学读博士,作为一个博士生,我被告知我们的世界、宇宙有可能有弯曲的一面。我们在时空当中有一系列不同的物体、事物,我会给大家介绍其中的一些,比如说宇宙、虫洞、黑洞、奇点、时光旅行、引力波。

作为一个年轻学生,我给我自己设定了一个人生的目标,要用理论和观察探寻弯曲的世界。在今天的演讲中,我将给大家介绍,在过去的50多年当中,我们用这种方法了解到了什么。

在过去的56年里,包括我自己、霍金、Lisa Randall以及其他很多的同事们,都在共同探寻。我先给大家介绍一下体宇宙,就我的了解,太阳周围的空间是弯曲的,我们可以想象一下,在我们的宇宙当中有一个平面,它是一个三维的平面,形成了一个膜,这个膜又生活在一个四维宇宙当中,就成为了一个体宇宙。

我们在屏幕上的(示意图)能够描述二维世界,而我们生活在三维的世界当中。如果它围绕着太阳,如果它的直径只有几公里,那么这样的体宇宙是否真的存在?1962年,当时我们认为,这样的体宇宙并不存在,到了1999年,Lisa Randall告诉我们,这样的体宇宙有可能存在。

我也没有想到这一点,待会儿Lisa Randall会在她的发言当中给大家介绍体宇宙原理。如果我们看宇宙,一边是太阳系,也就是左边,另外还能够看到右边的仙女座,我们把它折起来,会看到距离仅有几公里——如果我们需要穿越体宇宙的话。

可以看到,从这样的虫洞当中,光线是可以穿越的,它就像一个光纤一样,这样的图形也能够让我们计算,虫洞的另外一边是什么样子。屏幕图片,是由我们的朋友Double Negative特效公司在制作《星际穿越》时候给我们展现出来。

我们不断地把虫洞打开,我们可以让土星的光线穿越、弯曲,我们就走到了仙女座,我们又用虫洞回去,这么长的距离,只要几分钟就可以过去。

我们再看一下虫洞,虫洞往往会自毁,会自己崩塌,我们怎么样才能够避免这一点呢?我们就是要用特殊材料去把它填充起来,它是一种反引力的效应,它能够去修复虫洞的侧壁。而且可以说,虫洞并不会在宇宙当中自然产生,需要有高级文明有意识的去创造和维持,再填充特殊材料,虫洞才能存在。

但有一个例外,尽管我们说虫洞是人为的,但是在非常小的尺度上比如说10的负33次方厘米,在这个微观尺度上,一种新的物理学理论量子引力学,能够去指导我们了解。这一点我后面还会多次提到,虽然我们对此并不是了解的那么清楚。

与此相对照的是黑洞,跟虫洞不一样,黑洞是在宇宙当中切实存在的,大家在左边可以看到,黑洞就像这个失败了的虫洞一样,它是从起点这边延伸出来,我们也想去了解一下到底黑洞是什么样子。在我们的宇宙当中,可以想象,在左上方有这么一个恒星,在右下方有一个摄像机,光从恒星射到右边的这个透镜当中,我们可以看到两边都有它的路径。

另外,还有一个光线是穿过这个世界之后再进入到摄像机,那摄像机它就能看到恒星不同的面貌,如果说有几百万个恒星的话就能看到几百万,宇宙当中气象万千。这是我的朋友詹姆斯与我模拟的。

我们可以看到黑洞在整个星系中移动的时候,对于恒星的面貌对有多大的影响,在我们的宇宙当中,我们旁边会有热的空气,这个里面会带走很多的能量,然后进入到宇宙的各个方面。

我们也是知道这一点,是因为我们看到有X射线以及可见光,它是由这个热气来抬升的。

  1. 塑料凉鞋值4000?!小时候的时尚黑洞早已打响翻身战(1)
  2. 英国工商界期待尽快逃离“脱欧黑洞”
  3. 新华时评:太空探索无止境,伟大事业不止步!
  4. 向更深更遠的太空邁進
  5. 向更深更远的太空迈进

打赏

取消

感谢您的支持,我会继续努力完善网站!

扫码打赏
扫码打赏,1元、5元、10元...

打开支付宝扫一扫,即可进行扫码打赏哦

分享给小伙伴们:

评论

说点什么吧
  • 全部评论(0
    还没有评论,快来抢沙发吧!