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[2016.02.17]小哲谈谈引力波的未来畅想

最近科技界备受关注的莫过于“引力波”被成功探测出来的消息,小哲在淘宝上居然看到敏锐的商家居然有出售“防引力波辐射”的各种衣服和化妆品,我也是醉了;简单的说,只要是有质量的物体,就会对时空进行扭曲,那么引力波就会存在。

引力波到底是啥,小哲这里引用下专业的表述“引力波也称重力波,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动,是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。如同电荷被加速时会发出电磁辐射,同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射,这是广义相对论的一项重要预言。”

[2016.02.17]小哲谈谈引力波的未来畅想

引力波属于天体物理学的范畴,这个东西想要通俗的解释还真是比较困难,小哲才疏学浅,百度百家上作者杨青山在《引力波是啥,可能这是目前最通俗易懂的解释了》文章做了如下解释:

第一个问题,爱因斯坦发现,光速不变,必然要求空间会“变”。

先普及一个常识,我们看见的太阳散发出来的刺眼的光,跟我们看不见的收音机、手机、卫星发射和接受的电磁波,其实是同一个东西。“可见的光”是频率在某个范围的电磁波。
近代研究电磁现象有一个重大发现,电磁波的传播速度是恒定的,也就是光速是一个固定的数值。无论是在火箭尾焰上出现的光,还是在一架列车上向外打手电筒,“光”这种东西居然不会因为处在运动状态下提高速度。
就是这么一个问题,别人都“习以为常”,却在爱因斯坦头脑中萦绕了多年。最后,他提出了一个大胆的假设,光速不变,是因为以光的视角看,它沿途经过的空间发生了折叠伸缩。
这是什么意思?当某个人要加速的时候,道路突然变长了,然后它到达某个地点的时间还是固定的。

第二个问题,引力是什么?

很多人对引力的课本记忆还停留在“重力”,重复了一千遍的“一颗苹果砸到牛顿脑袋上”的故事。
普通人对引力的理解,应该是“两个物体天生就有互相吸引靠近的力,叫做引力”。这要极需被纠正的常识,引力并不是一种“力”,它是一种属性,我们生存的宇宙空间(严格来说是时空,时间空间互相影响,不可分割)的一种几何特性。
一开始,我们认为空间是独立于任何东西存在的。就像一个空旷的舞台,没人的时候存在,有人的时候也存在,台上会有各种表演,或者堆满了各式“道具”,而无论上面发生了什么,都是表演者和道具的事,舞台不受影响;
理所当然,单纯依靠人类经验会认为,空间是我们栖身的地方,无论在地球还是在宇宙,“舞台”本身是永恒的独立存在。后来,科学家发现“舞台”并不是不受任何影响,“舞台”会因有质量物体的存在而“弯曲”。

第三个问题,引力波不是一般意义上的“波”,而是空间持续的扭曲震荡。

空间可以被扭曲,因为有质量物体的存在。那超大质量物体,可以把空间扭曲到什么程度?
黑洞这种理论预言存在的天体,可以把空间扭曲成一个“无底洞”,任何东西只要“掉进去”就再也出不来。
如果两个黑洞,互相旋转,持续不断扭曲周围的时空,就可以引发时空震荡。而时空震荡,就是新闻里说的引力波。

[2016.02.17]小哲谈谈引力波的未来畅想

目前百度上找到的答案可能都是比较官方的关于天文学的一些发展。引力波技术会如何在民用领域发挥作用还真不好说,毕竟目前还只是艰难的探测出引力波,如何利用引力波去发现黑洞或者研究宇宙的起源都算是超级难的事情了,在民用上普及估计是一个极其遥远的事情,而且各种可能性也行人类无法想象,就好像当年发现电磁波一样,谁能想象收音机、WiFi、微波炉之类的东西能改变我们的生活?
有一些已知的瓶颈,例如每个物体都有引力波,那把他们区分开是超级麻烦的事情,就好像在人声鼎沸的菜市场,在远处很难分辨某些具体人的声音;再例如质量越大引力波才越强,对于宇宙和天体来说都刚刚被科学家探测出来,这么渺小的我们和我们身边的物体,引力波也特别渺小,这么才能被测量出来是个大麻烦!

小哲不去管这些瓶颈,就大胆猜想如果这些瓶颈都被突破了以后“引力波”会如何改变世界,哈哈,就是猜猜,各位勿喷!
如果说通过引力波可以感知看不见的物体,那么意味着科幻电影里的隐身设备还没在现实中被发明,就已经被引力波给破解了,引力波将会出卖你的存在而无法真正的隐身;
隐形战斗机是通过吸收或者减少雷达反射达到隐形的目的,但是如果飞机本身就有引力波被探测到,那隐形战斗机就不隐形了;
同时引力波能替代雷达做到更高效的物体探测,也许在无人驾驶和各种机器的自动运行时,引力波可以让机器互相感知并且做出相应的判断调整;
如果引力波能被探测仪器进行解析,将不同物体发出的引力波进行分类,隔空也能探测到引力波,那么透视功能的设备也会被发明出来;
如果说不同物体的引力波是不同的,说不定在探测领域会有更高的发展,人们可以进行底地或海底资源的探测,救援时进行被困人员位置探测,建筑施工测量等等;
再说点和人们生活更相关的猜测,也许每一样物体的引力波会被记录在大数据之中,通过手机或者智能穿戴设备上的“引力波传感器”,让设备能判断更多的东西而不再是通过简单的二维码扫描。

[2016.02.17]小哲谈谈引力波的未来畅想

引力波可以被探测也许会改变人类的生活,虽然可能需要很长时间,但是又看到了一种新的可能,让我们一起期待更美好的未来吧!

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luozhe99

IT从业人员,科技控,烧脑剧迷。 ——如果过去还值得眷恋,别太快冰释前嫌。

网友评论2

  1. 这个太高深,还有什么量子通信。。。不懂不懂

    2016-02-22 下午5:27 [回复]
    • 呵呵,不懂也没关系,反正懂了也没用

      2016-02-23 上午11:23 [回复]

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