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2016-02-12 03:48 中央社 華盛頓11日綜合外電報導〈劃時代發現 科學家直接觀測到重力波〉
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albert8888

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http://udn.com/news/story/5/1497924
劃時代發現 科學家直接觀測到重力波
2016-02-12 03:48 中央社 華盛頓11日綜合外電報導

國際科學家今天表示,他們已窺探到重力波的首個直接證據,即愛因斯坦於1個世紀前預測的時空漣漪,這是物理學和天文學界的劃時代發現。

研究人員宣布,當兩個黑洞於約13億年前碰撞,兩個巨大質量結合所傳送出的擾動,於2015年9月14日抵達地球,被地球上的精密儀器偵測到。

資助這項研究的美國國家科學基金會(US National Science Foundation)負責人柯多瓦(France Cordova)表示,「如同伽利略首度把他的望眼鏡指向天空,這項對天空的新觀測,將會加深我們對宇宙的理解,引發超乎預料的發現。」

這個現象由兩個設在美國的地下探測裝置觀測到,此裝置主要用來偵測重力波的微小震動,這項觀測計畫的名稱是「宇宙重力波雷射監測站」(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory, LIGO)。

科學家花費數個月時間驗證資料並通過同儕審查程序,才於今天宣布這個訊息,標誌著全球各地研究團隊數十年努力的最高潮。

柯多瓦說:「LIGO迎來天體物理學全新領域的誕生。」

重力波以光速傳遞,無法加以阻擋或阻撓。物理學家愛因斯坦曾於廣義相對論中預測重力波的存在,由於重力波產生的時空扭曲非常微小,在此之前科學家從未成功觀測到。

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引用網址:http://city.udn.com/forum/trackback.jsp?no=51173&aid=5437222
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閻紀宇 2016年02月12日 00:13〈愛因斯坦的百年預言得到證實「重力波」終於現身〉
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http://www.storm.mg/article/81778
愛因斯坦的百年預言得到證實「重力波」終於現身 
閻紀宇 2016年02月12日 00:13

國際科研團隊「LIGO科學合作」(LIGO Scientific Collaboration)11日宣布人類數十年來最重要的物理學與天文學發現:愛因斯坦廣義相對論百年前預言的「重力波」(gravitational waves)確實存在!

重力波的發現將從根本改變我們對於時間、空間等基本概念的認識。由於它能夠穿透電磁波無法穿透的空間,因此將讓人類更深入瞭解遙遠的恆星、星系與黑洞,進而探究138億年前創生宇宙的「大霹靂」(Big Bnng)。簡而言之,這是一項諾貝爾獎等級的發現。

LIGO團隊的研究人員表示,他們是藉由觀察兩個相互環繞的黑洞,從而探測到極為渺茫的重力波。這兩個黑洞距離地球約13億光年,質量約為太陽的30倍,最終相互撞擊,結合為一個超級黑洞。相關論文刊登在最新一期的《物理學評論通訊》(Physical Review Letters)。

相關研究計劃由美國國家科學基金會(National Science Foundation,NSF)資助。天文物理學家出身的基金會主席科多華(France Córdova)說:「就像伽利略(Galileo Galilei)第一次舉起望遠鏡,這項對於浩瀚太空的新觀照,將深化我們對於宇宙的認識,催生出意想不到的新發現。」

重力波是一種「時空曲率的漣漪」(ripples in the curvature of spacetime),以波的形式從源頭向外傳播,並以重力輻射的形式傳遞能量。物體質量越大,重力波的效應越顯著,越容易被探測到。

然而重力波的效應實在太過微弱,就連愛因斯坦本人也沒有把握人類是否有能力探測到。過去天文學家只能掌握重力波存在的間接證據,直接觀測長期缺乏進展,這回終於由LIGO完成使命。科多華說:「LIGO為天文物理學開啟了一個全新的領域。」

LIGO是「雷射干涉重力波天文台」(Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory)的簡稱,由麻省理工學院(MIT)與加州理工學院(Caltech)在美國國家科學基金會的資助下,從1991年開始建設。

LIGO在路易斯安那州的利文斯頓(Livingston)和華盛頓州的漢福德(Hanford)建造兩個一模一樣的地下探測器,彼此相距3000公里。兩座探測器同時接收到的資訊,才有可能是重力波的信號。

關鍵時刻在2015年美東夏令時間9月14日凌晨5時51分(台灣時間14日下午5時51分)來到,利文斯頓與漢福德的LIGO探測器,同時接收到3億光年外兩個黑洞傳來的「漣漪」,經過反覆驗證,終於確認就是愛因斯坦百年前預言的「重力波」。

LIGO團隊領導人舒梅克(David Shoemaker)形容:「那個訊息就像是鳥兒啁啾(chirp),從20或30赫茲(hertz)的低頻開始,有如貝斯(bass guitar)的最低音域,然後轉瞬間上揚,到達150赫茲左右,約莫是鋼琴的中央C。」

「訊息顯示兩個黑洞的軌道越來越小,速度越來越快,直到兩者合而為一。就在這個波形(waveform)的尾聲,我們看到合體的黑洞晃動著,就像是一團果凍,最後漸漸穩定下來。」

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