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引力波新发现可能揭秘宇宙起源 | 订商论赠全年译者课堂·最后一周

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6月29日,由美国、澳大利亚、中国和欧洲的研究人员主持的四个科研合作团队声称这门新兴研究取得了重大突破。他们宣布初步探测到新的超低频引力波,可能为了解宇宙中最深不可测的一些奥秘带来启示,包括脉冲可能的来源:巨型黑洞。最新的突破涉及的是频率接近纳米赫兹的引力波,这需要极大的耐心等待来自各种天文台的观测结果历经数十年涓滴成河。还有另一种可能,虽然几率小得多,但也令人兴奋得多——探测到的新信号可能是人类有史以来首次窥见宇宙最早的历史。欢迎订阅《经济学人·商论》阅读中英双语原文。


《经济学人·商论》2022-07-15

A new gravitational-wave detection has excited astronomers


宇宙中的涟漪
引力波新发现令天文学家雀跃不已
这可能揭开巨型黑洞甚至宇宙起源的面纱

二〇一七年的诺贝尔物理学奖表彰了科学家对101年前的一个预测的证实。爱因斯坦的狭义和广义相对论彻底改变了科学家对恒星和星系尺度上的物理规律的理解,他在1916年预言,在某些情况下,宇宙结构本身会摆动和弯曲。

起因就是引力波,它和引力的关系相当于无线电波或可见光之于电磁辐射。2015年,科学家首次直接观测到引力波。美国的激光干涉引力波天文台(以下简称LIGO,在美国西北的华盛顿州和东南的路易斯安那州设有观测站)检测到一对质量各约为太阳的30倍的黑洞相互碰撞产生的波。这在时空中形成了频率约150赫兹(即每秒周期数)的涟漪,波长约2000公里。

这一发现标志着引力波天文学时代开启,该学科通过引力研究宇宙,就像传统天文学利用来自可见光、无线电波和伽马射线的电磁辐射一样。6月29日,由美国、澳大利亚、中国和欧洲的研究人员主持的四个科研合作团队声称这门新兴研究取得了重大突破。他们宣布初步探测到新的超低频引力波,可能为了解宇宙中最深不可测的一些奥秘带来启示... ... ...

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一直以来能解开这个谜团的证据太少。关于宇宙存在生命的论点只能从唯一一个例子来推断,而对这个例子本身的了解都还很浅薄。对于地球生命的起源,生物学家仍缺乏一个无懈可击的理论。其他星球远在天边,难以探究。这就给各种理论留下了发展空间。也许生命极为罕有,也许普遍存在,不过不是智慧生命。或者连智慧生命也很普遍,但促进生命发展的科技最终却摧毁了生命(核武器发展起来之后这种思路流行起来)。


数据匮乏的状况很快就会改变。各式各样的天文望远镜和宇宙飞船正在或即将开始搜索生命的迹象,范围包括太阳系里的卫星、行星,还有银河系中靠近地球这一隅的其他天体。特别是,这些搜索将运用强大的望远镜,试图在其他恒星系统的行星大气层中找寻生命的化学信号。举个例子,如果有外星天文学家在观测地球,会惊奇地发现地球大气层中一直有氧气和与之反应的某种东西,他可能就会推断这是因为那里存在生物有机体——他是对的。


找到外星生命的确凿证据将会是科学史上的一大里程碑式发现。接下来会发生什么将取决于发现的是什么。在几十光年外的星球上发现“生命迹象”的消息将轰动世界。这将是宇宙中确实遍布生命的有力证据。这个结论可能会颠覆人类对自身在宇宙中地位的理解。


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