
近日,据外媒报道,欧空局研制的LISA探路者探测器在法属圭亚那库鲁航天中心顺利升空,开启了探测引力波的新征程。

该探测器将在明年1月下旬抵达L1拉格朗日点,对引力波进行观测,如果顺利的话,人类有望第一次直接发现引力波的证据。那么,什么是引力波?它对人类有什么影响呢?

引力波的历史可以追溯到爱因斯坦时期,这位伟大的科学家留下的东西让人类一直处于验证状态中,也就是说爱因斯坦在100年前提出了一个理论,后人通过数十年的争吵和验证,终于发现“居然”是对的,而引力波就是其中之一。

引力波来源于广义相对论的预言。1916年,飞机刚刚发明不久,理论物理学也有了巨大的突破,爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波的存在,这是一种由大质量天体产生的时空涟漪。
在爱因斯坦的时空理论中,宇宙中的天体就像陷入弹簧床的铅球,周围的时空在大质量的影响下,会发生扭曲,如果天体之间发生碰撞,其能量会通过波的形式传递。
通俗地讲,天体碰撞就像一场时空地震,质量越大的天体发生碰撞后,产生的引力波也就越强大,例如,黑洞之间的碰撞、超新星爆发、中子星合并等,此类极端暴力的天体事件会形成超强引力波,能够在宇宙中传递很远。
引力波虽然被认为是横波,但它不可叠加,没有干涉、衍射这样的机械波才有的性质,而且是高度非线性的,能够以光速传播,到目前为止,人类对引力波的探测几乎一片空白。
1993年的诺贝尔奖授予了引力波研究的专家,当时只是间接发现脉冲双星的引力波证据。直到今天,人类仍然没有直接探测到引力波的存在。

在科幻界,引力波也大有文章,刘慈欣的《三体》系列中就构想了一种引力波大杀器。这种引力波天线可通过恒星进行信号放大,然后向整个宇宙广播,其广播的内容就是地球的坐标。
根据《三体》小说的故事主线,距离地球4光年外的半人马座的阿尔法星存在着一个高度发达的文明,因为这里是三合星系统,因此小说得名三体,也借鉴了天体力学上的三体问题。
三体文明发现地球可以居住后,开始大举进攻,最终人类与三体人进行谈判,我们建造了一座引力波天线,如果三体人胆敢得寸进尺,那么人类就可以通过引力波天线向宇宙广播地球坐标。
为什么地球坐标如此重要呢?因为小说的故事设想是宇宙是个黑暗森林,所有文明都把自己隐藏了起来,谁第一个冒泡,暴露自己的位置显示存在感的,谁就会马上被杀死。一种恐怖的平衡维持着宇宙的黑暗,这当然也是中国人对费米悖论的一种解释。
由此可见,引力波在没有被直接发现之前,人类对它充满了好奇,与暗物质、暗能量一样,都属于宇宙中悬而未决的谜团,如果人类揭开了它们的真相,那么就更加接近宇宙的终极奥秘,甚至能预测宇宙的未来。(陈 喆)



