引力波是什么意思

引力波,在物理学中是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。换句话说,引力波是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波。

1、宇宙引力波源

(1)相互作用的致密双星(或多体)系统,比如中子星或者黑洞的双星系统。通常分为三个阶段,即,旋进(inspiral)、并和(merger)、铃宕(ringdown)。

(2)快速旋转的致密天体。这类天体会通过周期性的引力波辐射损失掉角动量,它的信号的强度会随着非对称的程度增加而增加。可能的候选体包括非对称的中子星之类的。

(3)随机的引力波背景。非常类似于我们通常熟知的宇宙背景辐射,这一类背景引力波,也通常叫做原初引力波,它是早期宇宙暴涨时的遗迹。

(4)超新星或者伽马射线暴爆发。恒星爆发时非对称性动力学性质也会产生引力波。而直接探测到来自于这些天体的引力波,将是提供对这些天体最直接而且最内部的信息。

(5)超大质量黑洞。在星系的中心,我们知道会有一个超大质量黑洞的存在。星系在演化的过程当中,会彼此合并,所以在某些星系中间,会有两个黑洞。非常类似于LIGO所探测到的双恒星级黑洞,这两个双黑洞在绕转和最终的合并的之时,也会产生很强的引力波。

2、引力波的性质

第一:不需要任何的物质存在于引力波源周围。这时就不会有电磁辐射产生。

第二:引力波能够几乎不受阻挡的穿过行进途中的天体。

中国引力波的探测:

从爱因斯坦在1916年预测出引力波,到2015年LIGO获得直接观测证据,整整跨越了一百年。在这一过程中,中国科学家也在不断寻觅、追求。

早在上世纪70年代,中国科学家就开始了引力波研究,可惜因种种原因停滞了十几年,造成了人才断层。直到2008年,在中科院力学所国家微重力实验室胡文瑞院士的推动下,中科院空间引力波探测工作组成立,引力波的中国研究再启征程。

中国主要有三个大型引力波探测项目,一个是由中科院胡文瑞院士和吴岳良院士作为首席科学家的太极计划,它非常类似于欧洲eLISA计划。

另外一个太空计划是由中山大学罗俊院士领衔的“天琴计划”,相比较太极,它将位于地球之上的10万公里轨道处,三个卫星的间距也是大约在10万公里之上。

第三个是由中科院高能物理研究所主导的“阿里实验计划”,阿里实验计划是在计划在我国西藏的阿里地区放置一个小型但具有大视场的射电望远镜,从地面上欣赏原初引力波的彩虹。这些项目还处在预研阶段。