有了引力波，我們離外星人更近了嗎？

公元2016年2月11日，一個(gè)地球人劃時(shí)代的時(shí)刻來了。美國激光干涉引力波天文臺（英文簡稱LIGO）探測到了13億光年前兩個(gè)恒星級黑洞合并所產(chǎn)生的引力波。引力波是時(shí)空結(jié)構(gòu)的一種擾動(dòng)，是對愛因期坦廣義相對論對直接的驗(yàn)證。

對我們地球人來說，引力波的發(fā)現(xiàn)就像聾啞人突然恢復(fù)了聽力。它為我們打開了一個(gè)全新的看待世界的方式，可以預(yù)見的是，一大波令人稱奇的發(fā)現(xiàn)正在靠近。

為了讓大家更好地了解引力波，湖南師范大學(xué)博士后房熊俊回答了《十幾歲》讀者的提問，向大家展現(xiàn)了更全面的引力波。

Q從對物理學(xué)的意義來看，引力波的發(fā)現(xiàn)會對物理學(xué)產(chǎn)生哪些劃時(shí)代的影響？此壯舉能不能獲得諾貝爾獎(jiǎng)？

房熊俊

物理學(xué)博士，畢業(yè)于北京師范大學(xué)，現(xiàn)為湖南師范大學(xué)博士后，研究方向?yàn)閺V義相對論和引力。

A引力波的發(fā)現(xiàn)極其重要，因?yàn)樵趶V義相對論的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中，光線的彎曲、水星的近日點(diǎn)進(jìn)動(dòng)以及引力紅移效應(yīng)等都一一被科學(xué)家觀測和證實(shí)，原初引力波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證成為廣義相對論的最后一個(gè)有力證據(jù)。引力波的發(fā)現(xiàn)提供給我們一種看待宇宙的嶄新方式，它將帶來天文學(xué)革命性的變化。此外，本次引力波的直接觀測對象是一對正在融合的雙黑洞系統(tǒng)。這是科學(xué)史上首度觀察到黑洞融合。我們期待能夠借助引力波，看到宇宙大爆炸初期宇宙的遺跡。

發(fā)現(xiàn)引力波的壯舉無疑能夠獲得諾貝爾獎(jiǎng)。早在1974年，兩位美國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)雙星系統(tǒng)中有一個(gè)脈沖星，其脈沖輻射頻率隨著時(shí)間的流逝而變化，這是存在引力波的一個(gè)間接證據(jù)。為此，他們獲得了1993年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。本次對引力波的觀測得到的是直接證據(jù)，理應(yīng)在最近幾年獲得諾貝爾獎(jiǎng)。

Q發(fā)現(xiàn)引力波非常困難，總會遇到各種干擾，請問引力波是有聲音的嗎？

A我們所聽到的聲音本質(zhì)上是空氣的震動(dòng)引起耳膜的震動(dòng)。而引力波本質(zhì)上是一種時(shí)空漣漪，它與聲音還是有所不同的。引力波的發(fā)現(xiàn)非常困難是因?yàn)橐话阈求w的引力波，包括太陽和地球，都十分微弱。唯有宇宙中發(fā)生大質(zhì)量天體的碰撞、合并等事件時(shí)才可以形成強(qiáng)大的引力波，但能產(chǎn)生這種較強(qiáng)引力波的波源都距離地球極其遙遠(yuǎn)，當(dāng)引力波傳播到地球時(shí)已變得非常微弱。

Q有專家說，引力波的發(fā)現(xiàn)，打開了“一個(gè)不需要望遠(yuǎn)鏡的新的天文學(xué)領(lǐng)域”，那么太空望遠(yuǎn)鏡真的可以退休了嗎？

A引力波的發(fā)現(xiàn)確實(shí)開創(chuàng)了一個(gè)新的天文學(xué)領(lǐng)域，但現(xiàn)在引力波的觀測還只能觀測到宇宙中大質(zhì)量天體劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)傳來的信號，對于一般的天體人們是無法利用引力波去觀測的。因此天文望遠(yuǎn)鏡在較長的一段時(shí)間內(nèi)還將起到重要的作用。

另外，現(xiàn)在已經(jīng)較少使用光學(xué)望遠(yuǎn)鏡去觀測天體了，如今普遍使用的是射電望遠(yuǎn)鏡。大型的射電望遠(yuǎn)鏡可以觀測到距我們100億光年之外的宇宙，它仍是人類探索宇宙不可缺少的利器。

Q有了引力波這個(gè)神器，是不是意味著距離我們發(fā)現(xiàn)其他宜居星球、距離發(fā)現(xiàn)外星人不遠(yuǎn)了？

A發(fā)現(xiàn)其他宜居星球或地外文明的確是大家普遍感興趣的一個(gè)話題，也是在現(xiàn)代科技飛速發(fā)展的情況下，擺在科學(xué)家面前的重大課題。有了引力波還不能說我們離發(fā)現(xiàn)其他宜居星球或地外文明不遠(yuǎn)了，因?yàn)橐Σǖ膫鞑ニ俣纫彩枪馑?，并不比光跑得更快。即與望遠(yuǎn)鏡觀測宇宙相比，利用引力波觀測宇宙并不會讓我們更快地知道宇宙的另一端發(fā)生了什么。

Q引力波被發(fā)現(xiàn)的新聞一出，某寶就出現(xiàn)了“298元的防引力波負(fù)離子面膜、188元的防引力波毛毯、688元的防引力波輻射孕婦裝等商品”。那么引力波對人體到底有沒有影響？引力波能不能應(yīng)用到對人類有益的商品、商業(yè)之中？或者說，100多年前電磁波的發(fā)現(xiàn)，給人類生活帶來了翻天覆地的變化，引力波能帶給人類什么樣的變化？

A引力波對人體沒有影響。事實(shí)上，人類世界之所以建立在地球上就是因?yàn)榈厍虻囊?。這次引力波的觀測對象所發(fā)出的引力輻射傳到地球時(shí)對地球的影響已經(jīng)小于一根頭發(fā)絲的影響?？梢灶A(yù)見的是，在很長的一段時(shí)間內(nèi)，引力波的發(fā)現(xiàn)本身不會對人類社會的運(yùn)行產(chǎn)生明顯的影響。

當(dāng)然，就像阿波羅登月促成了集成電路的大發(fā)展、歐洲核子中心發(fā)明了網(wǎng)頁技術(shù)一樣，對于引力波的研究，也許會帶給人類社會很多科技“副產(chǎn)品”，例如干涉光學(xué)的發(fā)展、抗震的研究等，這些“副產(chǎn)品”也許在不久的未來會帶給我們一些驚喜。