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宇宙婴儿“第一声啼哭”

//m.auribault.com 2014-03-26 来源：北京日报

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南极望远镜及BICEP2（资料图）。CFP供图

　当地时间2014年3月17日，美国马萨诸塞州，科学家们出席新闻发布会，称首次直接探测到宇宙大爆炸第一波震荡。

当地时间2014年3月17日，美国坎布里奇，科学家展示的研究数据。

BICEP2进行测试（资料图）。

　　赵文

　　新闻背景

　　北京时间17日，美国哈佛-史密松天体物理中心宣布，架设在南极的宇宙微波背景辐射探测器BICEP2捕捉到了宇宙暴涨时期遗留下来的最重要的遗迹：宇宙原初引力波。

　　这是爱因斯坦提出了相对论以来，人类首次直接探测到的引力波信号。从而首次在引力强场中检验了爱因斯坦的引力理论。另一方面，本次探测到的引力波是宇宙婴儿时期产生的，从而在观测上首次发现宇宙暴涨的直接证据，为极早期宇宙学的研究掀开了新的篇章。这两层意义，无论从哪一方面讲，该发现都具有诺贝尔奖级别的重大意义。

　　意义之一

　　爱因斯坦理论的波动行为被直接证实

　　广义相对论的一个根本预言

　　我们知道，爱因斯坦在1915年提出了广义相对论，到目前为止已经将近100年了，但仍然是最成功的引力理论。广义相对论发表以来，已经经受了无数次的天文观测和各种实验的检验。但是几乎所有的这些检验都是在弱引力场下，检验爱因斯坦引力和牛顿引力的微小差别。而爱因斯坦引力的效应比较明显，需要在强引力场中才能发生，而这方面的检验还是非常缺乏的。

　　引力波是广义相对论的一个根本预言。爱因斯坦早在1917年就根据它的场方程预言了引力波的存在。在该理论中，引力波非常类似于电磁波，也就是光。只不过光是电场和磁场的扰动传播，而引力波却是时间空间自身的扰动传播。打一个形象的比喻，如果我们把时间和空间想象成湖面的话，在没有任何扰动的情况下，湖面就是一片平静。我们的时间空间也是一样的，在没有任何物质和扰动的时候，时间空间也是平直的。但是，我们向湖里扔一块石头，你就会看到湖面上产生围绕着这块石头的涟漪，并且这些涟漪以一定的速度向外传播。时间空间也是类似的，当其中有物质的剧烈运动的话，也会产生时间空间的“涟漪”，这就是所谓的引力波。这种涟漪也以一定的速度向外传播。爱因斯坦理论认为，引力波传播的速度是和光传播的速度一样的，都是每秒钟三十万公里。

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编辑：尹盼秋