10分鐘，了解引力波
昨晚10點，世界上數(shù)十家著名的天文機(jī)構(gòu)也發(fā)布了一個重大消息：人類第一次直接探測到雙中子星合并的引力波。
有些人可能會說，引力波不是在去年2月就被發(fā)現(xiàn)了嗎？它是如何再次宣布的？
這是因為這兩次引力波發(fā)現(xiàn)事件的性質(zhì)不同，所以意義不同。如果用一句話簡單總結(jié)一下，那就是人類之前只感受到引力波的存在，而這一次，是認(rèn)真的“看到”。
今天，睡眠將簡要普及引力波和引力波觀測的知識。別擔(dān)心，它將使用最通俗易懂的語言。
什么是01引力波？
如果把我們的宇宙比作一座巨大的公寓樓，那么各種完全不同的物質(zhì)就像一個脾氣完全不同的租戶。這些“租戶”怎么能和睦相處呢？
宇宙公寓樓提供了四項最基本的規(guī)定，所有租戶都必須遵守這四項基本規(guī)定。是的，這是宇宙中最基本的四種相互作用：“引力相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用”。
這四種相互作用，也被稱為“自然四力”或“宇宙基本力”。直到今天，在物理學(xué)的幫助下，所有關(guān)于物質(zhì)的物理現(xiàn)象都可以用這四種基本相互作用的機(jī)制來描述和解釋。
在這四種相互作用中，電磁力、強(qiáng)力和弱力在上個世紀(jì)中期就被探測和證明了。只有引力在理論上一直存在。關(guān)于它存在的證據(jù)是：引力波尚未被發(fā)現(xiàn)。
為什么會這樣？
因為引力太弱了。根據(jù)四種基本力的相對強(qiáng)度：如果引力強(qiáng)度為1，那么，即使名稱中有“弱”弱，也有10的25倍。電磁力和強(qiáng)度分別是10的36倍和10的38倍。
所以如果你不知道，你會發(fā)現(xiàn)引力波的作用太弱了。
那么，引力波是什么樣的波呢？
在愛因斯坦的廣義相對論中，我們可以用一種更生動的方式來解釋：時間和空間的彎曲，或由高質(zhì)量的物體加速運動產(chǎn)生的波。
如果你把時間和空間想象成一個巨大而平坦的沙發(fā)，那么當(dāng)你坐在沙發(fā)上時，重量自然會導(dǎo)致沙發(fā)凹陷。如果你旁邊有一個小球，那么小球也會因為你的重量而滾到你身上。
而且，體重越大，沙發(fā)上的凹陷越大，效果越明顯（別擔(dān)心，睡眠不會讓你減肥……）。
另外，如果你坐在沙發(fā)上，通過超高速攝影一幀一幀慢放，你會發(fā)現(xiàn)沙發(fā)上的凹陷是從內(nèi)到外逐漸擴(kuò)散的，呈現(xiàn)出波動的形式。
如果用更明顯的例子，當(dāng)你把一塊石頭放在一個平靜的湖里時，它會以石頭進(jìn)入水中的地方為中心，產(chǎn)生一圈又一圈的漣漪。這種漣漪類似于引力波的作用。
顯然，如果以宇宙時空為背景，一塊石頭或一個人引起的引力波幾乎可以忽略不計。更不用說被幾十億光年之外的感知了。
也就是說，只有那些巨大到不可思議的天體，在產(chǎn)生驚天動地的天文現(xiàn)象時，釋放出來的引力波，才能被我們捕捉到，遠(yuǎn)離十億光年。
例如，超新星爆發(fā)產(chǎn)生的引力坍縮和伽馬射線暴，如FAST不久前發(fā)現(xiàn)的脈沖星，如雙星系統(tǒng)的合并，如雙黑洞（去年），或雙中子星的合并，這是昨天剛剛發(fā)布的引力波觀測事件的起源。
如何捕捉引力波？
事實上，即使黑洞合并了這樣一個震驚宇宙的大事件，當(dāng)引力波信號到達(dá)地球時，它的強(qiáng)度也很小。
到底有多小？
引力波振幅的數(shù)量級小于10負(fù)21次方，只有氫原子的100億分之一。
振幅小到這個尺度的波動信號，更別說蝴蝶振動翅膀了，就是蝴蝶放屁相當(dāng)于海嘯…
那黑科技LIGO是如何捕捉引力波的呢？
LIGO的全名是Laserinterferometergravitational-WaveObservatory，中文意思是激光干涉引力波天文臺。是的，從名字上可以看出，LIGO之所以能捕捉引力波，是因為光的干涉原理。
雖然干擾原理是初中的物理知識，但很多人都忘記了。沒關(guān)系。我會幫你回憶起，如果兩束光波在傳播過程中重疊，就會出現(xiàn)新的波形。如果是峰谷疊加，新的波形會更強(qiáng)(下圖左側(cè))。如果峰谷相抵，新的波形甚至?xí)?下圖右側(cè))。
體現(xiàn)在光強(qiáng)上，最亮的地方會超過原兩束光的光強(qiáng)之和，最暗的地方光強(qiáng)可能為零，稱為“干涉條紋”。
在引力波的影響下，會有輕微的光波波形變化，當(dāng)時光探測器可以感知到干擾條紋的變化。最理想的狀態(tài)是從零開始，最初完全相互抵消，如果受到引力波的影響，就會形成干擾波形圖案。
看起來又矮又油，不錯，但實際操作起來非常非常困難。因為地球上有太多的電磁噪聲干擾，這些干擾本身比重力波大得多。如何解決這個問題？
除了一些頂級的抗干擾方法(比如新LIGO的懸垂穩(wěn)定器，提高了10倍的精度)，LIGO還有另一個解決辦法，那就是我復(fù)制自己。
事實上，真正的LIGO系統(tǒng)有兩個完全一致的設(shè)備，分別位于華盛頓州的漢福德和路易斯安那州的利文斯頓，相距3000多公里。這樣，超級計算機(jī)就可以比較收集到的數(shù)據(jù)，并通過算法消除大量的干擾信息。
因為，同時會影響兩地之間的波動信號，基本上來自太空，所以去除地面的人工信號更容易篩選。
除此之外，LIGO本身也是人類歷史上最精密的儀器。
首先，為了獲得更清晰的干擾波形，激光強(qiáng)度需要足夠大，即功率需要足夠大，所以增強(qiáng)激光功率的方法是讓激光通過許多鏡子來回反射。
LIGO的每一面鏡子都有超乎想象的反射率。這些純二氧化硅制成的反射鏡，每300萬光子射入一次，只剩下一次，剩下的光子都會反射。
此外，LIGO本身的激光臂有4公里長，但精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。激光需要400次反射才能達(dá)到最終的強(qiáng)大功率，也就是說激光臂的最終長度是1600公里，這樣驚人的長度才能達(dá)到最終的精度。
是的，當(dāng)你乘以10-21次和1600公里的引力波振幅時，最終的數(shù)據(jù)尺度大約是單個質(zhì)子半徑。雖然它仍然很小，但至少足以捕捉到引力波的存在。
03這次引力波檢測有什么區(qū)別？
昨天公布的引力波探測事件是兩顆中子星合并時釋放的引力波。之前觀察到的是兩個黑洞合并釋放的引力波。
簡而言之，它們有兩個區(qū)別：
第一點是雙中子星合并，產(chǎn)生更強(qiáng)的引力波信號。雖然中子星的質(zhì)量比黑洞小得多，但它們比黑洞長得多，可以持續(xù)一分鐘以上，而黑洞合并的引力波信號通常只持續(xù)一秒鐘。
好吧，持久就好~
第二點是，當(dāng)雙黑洞合并時，由于黑洞的巨大重力，任何光波都無法釋放，也就是說，這個事件是真正的“黑色”，我們只能根據(jù)其他現(xiàn)象推測它，但不能真正“看到”。
雙中子星的合并是不同的。它不僅會釋放大量的短伽瑪射線暴力，還會發(fā)出巨星輻射。換句話說，我們的天文望遠(yuǎn)鏡將觀察到大量的電磁信號。
也就是說，結(jié)合引力波和電磁波，我們對觀測有一個雙保險參考，可以通過電磁波準(zhǔn)確定位天文現(xiàn)象的位置。
嗯，每個人都可能聽說過黑洞，所以中子星（neutronstar）又是什么？
當(dāng)恒星的壽命即將結(jié)束時，其核心中的氫、氦、碳等元素在100億年的核聚變反應(yīng)中已經(jīng)耗盡。最后，當(dāng)熱輻射效應(yīng)逐漸下降，壓力不再足以支撐外殼時，就會發(fā)生坍縮和劇烈爆發(fā)。
根據(jù)恒星的質(zhì)量，從小到大最終會演變成白矮星、中子星或黑洞。
中子星的直徑一般為10-20公里，但每立方厘米的物質(zhì)重量可達(dá)10億噸，因此其重量可達(dá)太陽的1.35-2.1倍。也就是說，中子星的密度與原子核基本相同。
此外，中子星的自轉(zhuǎn)速度非常快，可以達(dá)到一秒一圈。
你可以想象一個直徑20公里，有兩顆太陽這么重的星體，一秒鐘就能轉(zhuǎn)一圈。這是什么場景…
正是因為旋轉(zhuǎn)速度非常快，中子星本身的磁場非常強(qiáng)。旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的電磁波輻射每次掃過地球時都會形成高頻信號脈沖。這種中子星也被稱為“脈沖星”（Pulsar）”。就像迪廳里快速旋轉(zhuǎn)的彩燈…
值得一提的是，世界上最大的單口徑（500米）射電望遠(yuǎn)鏡，位于中國貴州的FAST望遠(yuǎn)鏡，一周前剛剛檢測到數(shù)十個高質(zhì)量的脈沖星候選人，其中6人通過了國際認(rèn)證。
這也是中國射電望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)脈沖星。
正如我們在上面所說，脈沖星本身就是引力波產(chǎn)生的重要來源，也就是說，LIGO很有可能在未來發(fā)生、VIRGO(相當(dāng)于歐洲LIGO)發(fā)現(xiàn)引力波的存在，然后從FAST等天文望遠(yuǎn)鏡觀察到那個位置，最終發(fā)現(xiàn)脈沖星、中子星合并等罕見的天文現(xiàn)象。
這次中子星合并就是這樣一個故事:
8月17日，LIGO和VIRGO的三個探測器接收到一個引力波信號。僅僅1.7秒，NASA的費米衛(wèi)星就發(fā)現(xiàn)了伽馬射線暴。然后智利的SWOPE望遠(yuǎn)鏡在星系NGC4993中觀察到了明亮的光學(xué)源。
這三者證實了宇宙中一件大事的發(fā)生(實際上發(fā)生在1.3億年前，但信號剛剛到達(dá)地球……)
因此，在接下來的幾周里，世界上所有著名的天文臺都將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)了該地區(qū)，并爭先恐后地記錄了天文數(shù)據(jù)，即兩顆中子星的前世和今生：
在距離地球1.3億光年的長蛇星系NGC493中，兩顆中子星互相吸引，越來越近。最后，他們決定合身，以獲得生活的偉大和諧…
合并前100秒左右，距離400公里，每秒繞12圈(這個速度嘖嘖)，向外輻射引力波。幾秒鐘內(nèi)，它們變得越來越近，直到它們最終合并在一起，產(chǎn)生劇烈的沖擊，形成新的天體，并發(fā)出電磁輻射。
LIGO發(fā)現(xiàn)的是合體事件的引力波；世界主要天文臺發(fā)現(xiàn)的是合體事件的電磁輻射。
雙中子星合并，最終變成了什么？
目前還在觀察中，一種可能是變成了更大的中子星，一種可能是變成了黑洞。
04引力波的發(fā)現(xiàn)有什么意義？
我認(rèn)為公眾最關(guān)心的可能是這個。
但說實話，就目前而言，除了在天文、物理等頂尖領(lǐng)域具有重要意義外，對普通人來說并沒有直接意義。
也許很多人會這么想。你在乎什么？反正這個東西不會影響我加薪，也不會幫我娶媳婦。有了這筆錢，還不如搞扶貧。我不妨看看彭于晏于晏魯漢的八卦。
真的是這樣嗎？
500年前，歐洲的航海技術(shù)發(fā)展迅速，而世界第一的明朝寧愿禁海，也不愿在航海上燒錢。從那時起，歐洲人殖民了世界，他們的文化對海外產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
三百年前，歐洲啟蒙運動誕生了，基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展迅速，但清朝人認(rèn)為它是一種奇怪的技能。然而，人們很快就發(fā)生了工業(yè)革命，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中國，但也讓我們經(jīng)歷了如此羞辱的歷史。
現(xiàn)在，我們還會繼續(xù)這么短視嗎？只有身邊看得見摸得著的才是利益。從長遠(yuǎn)來看，看似空靈無邊與我無關(guān)。是這樣嗎？
當(dāng)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)并被麥克斯韋研究時，公眾可能會認(rèn)為這與我無關(guān)。然而，當(dāng)電能最終進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域時，它給世界上每個人的生活帶來了難以想象的變化。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能和量子計算也是如此。這些領(lǐng)域的專家早在20世紀(jì)60年代就開始研究，但現(xiàn)在他們終于進(jìn)入了應(yīng)用階段。在成熟的收獲季節(jié)，許多人開始突然意識到：啊，XX技術(shù)太強(qiáng)大了，太棒了！
他們不知道有多少科學(xué)家和先驅(qū)者付出了多少努力。
以雙子合并引力波事件為例，中國團(tuán)隊也默默參與其中。LIGO的團(tuán)隊得到了清華大學(xué)信息技術(shù)團(tuán)隊的幫助。
中國科學(xué)院南京紫金山天文臺對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)分析。
在南極，中國南極巡天隊利用昆侖站第二臺望遠(yuǎn)鏡AST3-2觀察了雙中子星合并事件。
在太空中，中國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星-慧眼HXMT望遠(yuǎn)鏡也成功監(jiān)測了事件的發(fā)生。
未來，中國將探索引力波的頂級項目：天琴計劃將逐步完成。與LIGO相比，天琴計劃直接在太空中觀測衛(wèi)星。
科學(xué)前輩們今天的努力對普通人來說可能毫無意義，但也許十多年或幾十年后，他們會讓人類生活得更好，讓人類的后代生活得更幸福。
我們曾經(jīng)忽視和落后，我們失去了探索海洋的機(jī)會。現(xiàn)在，我們不能再失去探索太空的機(jī)會了。
10分鐘，了解引力波
昨晚10點，世界上數(shù)十家著名的天文機(jī)構(gòu)也發(fā)布了一個重大消息：人類第一次直接探測到雙中子星合并的引力波。
有些人可能會說，引力波不是在去年2月就被發(fā)現(xiàn)了嗎？它是如何再次宣布的？
這是因為這兩次引力波發(fā)現(xiàn)事件的性質(zhì)不同，所以意義不同。如果用一句話簡單總結(jié)一下，那就是人類之前只感受到引力波的存在，而這一次，是認(rèn)真的“看到”。
今天，睡眠將簡要普及引力波和引力波觀測的知識。別擔(dān)心，它將使用最通俗易懂的語言。
什么是01引力波？
如果把我們的宇宙比作一座巨大的公寓樓，那么各種完全不同的物質(zhì)就像一個脾氣完全不同的租戶。這些“租戶”怎么能和睦相處呢？
宇宙公寓樓提供了四項最基本的規(guī)定，所有租戶都必須遵守這四項基本規(guī)定。是的，這是宇宙中最基本的四種相互作用：“引力相互作用、電磁相互作用、強(qiáng)相互作用和弱相互作用”。
這四種相互作用，也被稱為“自然四力”或“宇宙基本力”。直到今天，在物理學(xué)的幫助下，所有關(guān)于物質(zhì)的物理現(xiàn)象都可以用這四種基本相互作用的機(jī)制來描述和解釋。
在這四種相互作用中，電磁力、強(qiáng)力和弱力在上個世紀(jì)中期就被探測和證明了。只有引力在理論上一直存在。關(guān)于它存在的證據(jù)是：引力波尚未被發(fā)現(xiàn)。
為什么會這樣？
因為引力太弱了。根據(jù)四種基本力的相對強(qiáng)度：如果引力強(qiáng)度為1，那么，即使名稱中有“弱”弱，也有10的25倍。電磁力和強(qiáng)度分別是10的36倍和10的38倍。
所以如果你不知道，你會發(fā)現(xiàn)引力波的作用太弱了。
那么，引力波是什么樣的波呢？
在愛因斯坦的廣義相對論中，我們可以用一種更生動的方式來解釋：時間和空間的彎曲，或由高質(zhì)量的物體加速運動產(chǎn)生的波。
如果你把時間和空間想象成一個巨大而平坦的沙發(fā)，那么當(dāng)你坐在沙發(fā)上時，重量自然會導(dǎo)致沙發(fā)凹陷。如果你旁邊有一個小球，那么小球也會因為你的重量而滾到你身上。
而且，體重越大，沙發(fā)上的凹陷越大，效果越明顯（別擔(dān)心，睡眠不會讓你減肥……）。
另外，如果你坐在沙發(fā)上，通過超高速攝影一幀一幀慢放，你會發(fā)現(xiàn)沙發(fā)上的凹陷是從內(nèi)到外逐漸擴(kuò)散的，呈現(xiàn)出波動的形式。
如果用更明顯的例子，當(dāng)你把一塊石頭放在一個平靜的湖里時，它會以石頭進(jìn)入水中的地方為中心，產(chǎn)生一圈又一圈的漣漪。這種漣漪類似于引力波的作用。
顯然，如果以宇宙時空為背景，一塊石頭或一個人引起的引力波幾乎可以忽略不計。更不用說被幾十億光年之外的感知了。
也就是說，只有那些巨大到不可思議的天體，在產(chǎn)生驚天動地的天文現(xiàn)象時，釋放出來的引力波，才能被我們捕捉到，遠(yuǎn)離十億光年。
例如，超新星爆發(fā)產(chǎn)生的引力坍縮和伽馬射線暴，如FAST不久前發(fā)現(xiàn)的脈沖星，如雙星系統(tǒng)的合并，如雙黑洞（去年），或雙中子星的合并，這是昨天剛剛發(fā)布的引力波觀測事件的起源。
如何捕捉引力波？
事實上，即使黑洞合并了這樣一個震驚宇宙的大事件，當(dāng)引力波信號到達(dá)地球時，它的強(qiáng)度也很小。
到底有多小？
引力波振幅的數(shù)量級小于10負(fù)21次方，只有氫原子的100億分之一。
振幅小到這個尺度的波動信號，更別說蝴蝶振動翅膀了，就是蝴蝶放屁相當(dāng)于海嘯…
那黑科技LIGO是如何捕捉引力波的呢？
LIGO的全名是Laserinterferometergravitational-WaveObservatory，中文意思是激光干涉引力波天文臺。是的，從名字上可以看出，LIGO之所以能捕捉引力波，是因為光的干涉原理。
雖然干擾原理是初中的物理知識，但很多人都忘記了。沒關(guān)系。我會幫你回憶起，如果兩束光波在傳播過程中重疊，就會出現(xiàn)新的波形。如果是峰谷疊加，新的波形會更強(qiáng)(下圖左側(cè))。如果峰谷相抵，新的波形甚至?xí)?下圖右側(cè))。
體現(xiàn)在光強(qiáng)上，最亮的地方會超過原兩束光的光強(qiáng)之和，最暗的地方光強(qiáng)可能為零，稱為“干涉條紋”。
在引力波的影響下，會有輕微的光波波形變化，當(dāng)時光探測器可以感知到干擾條紋的變化。最理想的狀態(tài)是從零開始，最初完全相互抵消，如果受到引力波的影響，就會形成干擾波形圖案。
看起來又矮又油，不錯，但實際操作起來非常非常困難。因為地球上有太多的電磁噪聲干擾，這些干擾本身比重力波大得多。如何解決這個問題？
除了一些頂級的抗干擾方法(比如新LIGO的懸垂穩(wěn)定器，提高了10倍的精度)，LIGO還有另一個解決辦法，那就是我復(fù)制自己。
事實上，真正的LIGO系統(tǒng)有兩個完全一致的設(shè)備，分別位于華盛頓州的漢福德和路易斯安那州的利文斯頓，相距3000多公里。這樣，超級計算機(jī)就可以比較收集到的數(shù)據(jù)，并通過算法消除大量的干擾信息。
因為，同時會影響兩地之間的波動信號，基本上來自太空，所以去除地面的人工信號更容易篩選。
除此之外，LIGO本身也是人類歷史上最精密的儀器。
首先，為了獲得更清晰的干擾波形，激光強(qiáng)度需要足夠大，即功率需要足夠大，所以增強(qiáng)激光功率的方法是讓激光通過許多鏡子來回反射。
LIGO的每一面鏡子都有超乎想象的反射率。這些純二氧化硅制成的反射鏡，每300萬光子射入一次，只剩下一次，剩下的光子都會反射。
此外，LIGO本身的激光臂有4公里長，但精度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。激光需要400次反射才能達(dá)到最終的強(qiáng)大功率，也就是說激光臂的最終長度是1600公里，這樣驚人的長度才能達(dá)到最終的精度。
是的，當(dāng)你乘以10-21次和1600公里的引力波振幅時，最終的數(shù)據(jù)尺度大約是單個質(zhì)子半徑。雖然它仍然很小，但至少足以捕捉到引力波的存在。
03這次引力波檢測有什么區(qū)別？
昨天公布的引力波探測事件是兩顆中子星合并時釋放的引力波。之前觀察到的是兩個黑洞合并釋放的引力波。
簡而言之，它們有兩個區(qū)別：
第一點是雙中子星合并，產(chǎn)生更強(qiáng)的引力波信號。雖然中子星的質(zhì)量比黑洞小得多，但它們比黑洞長得多，可以持續(xù)一分鐘以上，而黑洞合并的引力波信號通常只持續(xù)一秒鐘。
好吧，持久就好~
第二點是，當(dāng)雙黑洞合并時，由于黑洞的巨大重力，任何光波都無法釋放，也就是說，這個事件是真正的“黑色”，我們只能根據(jù)其他現(xiàn)象推測它，但不能真正“看到”。
雙中子星的合并是不同的。它不僅會釋放大量的短伽瑪射線暴力，還會發(fā)出巨星輻射。換句話說，我們的天文望遠(yuǎn)鏡將觀察到大量的電磁信號。
也就是說，結(jié)合引力波和電磁波，我們對觀測有一個雙保險參考，可以通過電磁波準(zhǔn)確定位天文現(xiàn)象的位置。
嗯，每個人都可能聽說過黑洞，所以中子星（neutronstar）又是什么？
當(dāng)恒星的壽命即將結(jié)束時，其核心中的氫、氦、碳等元素在100億年的核聚變反應(yīng)中已經(jīng)耗盡。最后，當(dāng)熱輻射效應(yīng)逐漸下降，壓力不再足以支撐外殼時，就會發(fā)生坍縮和劇烈爆發(fā)。
根據(jù)恒星的質(zhì)量，從小到大最終會演變成白矮星、中子星或黑洞。
中子星的直徑一般為10-20公里，但每立方厘米的物質(zhì)重量可達(dá)10億噸，因此其重量可達(dá)太陽的1.35-2.1倍。也就是說，中子星的密度與原子核基本相同。
此外，中子星的自轉(zhuǎn)速度非常快，可以達(dá)到一秒一圈。
你可以想象一個直徑20公里，有兩顆太陽這么重的星體，一秒鐘就能轉(zhuǎn)一圈。這是什么場景…
正是因為旋轉(zhuǎn)速度非常快，中子星本身的磁場非常強(qiáng)。旋轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生的電磁波輻射每次掃過地球時都會形成高頻信號脈沖。這種中子星也被稱為“脈沖星”（Pulsar）”。就像迪廳里快速旋轉(zhuǎn)的彩燈…
值得一提的是，世界上最大的單口徑（500米）射電望遠(yuǎn)鏡，位于中國貴州的FAST望遠(yuǎn)鏡，一周前剛剛檢測到數(shù)十個高質(zhì)量的脈沖星候選人，其中6人通過了國際認(rèn)證。
這也是中國射電望遠(yuǎn)鏡首次發(fā)現(xiàn)脈沖星。
正如我們在上面所說，脈沖星本身就是引力波產(chǎn)生的重要來源，也就是說，LIGO很有可能在未來發(fā)生、VIRGO(相當(dāng)于歐洲LIGO)發(fā)現(xiàn)引力波的存在，然后從FAST等天文望遠(yuǎn)鏡觀察到那個位置，最終發(fā)現(xiàn)脈沖星、中子星合并等罕見的天文現(xiàn)象。
這次中子星合并就是這樣一個故事:
8月17日，LIGO和VIRGO的三個探測器接收到一個引力波信號。僅僅1.7秒，NASA的費米衛(wèi)星就發(fā)現(xiàn)了伽馬射線暴。然后智利的SWOPE望遠(yuǎn)鏡在星系NGC4993中觀察到了明亮的光學(xué)源。
這三者證實了宇宙中一件大事的發(fā)生(實際上發(fā)生在1.3億年前，但信號剛剛到達(dá)地球……)
因此，在接下來的幾周里，世界上所有著名的天文臺都將望遠(yuǎn)鏡對準(zhǔn)了該地區(qū)，并爭先恐后地記錄了天文數(shù)據(jù)，即兩顆中子星的前世和今生：
在距離地球1.3億光年的長蛇星系NGC493中，兩顆中子星互相吸引，越來越近。最后，他們決定合身，以獲得生活的偉大和諧…
合并前100秒左右，距離400公里，每秒繞12圈(這個速度嘖嘖)，向外輻射引力波。幾秒鐘內(nèi)，它們變得越來越近，直到它們最終合并在一起，產(chǎn)生劇烈的沖擊，形成新的天體，并發(fā)出電磁輻射。
LIGO發(fā)現(xiàn)的是合體事件的引力波；世界主要天文臺發(fā)現(xiàn)的是合體事件的電磁輻射。
雙中子星合并，最終變成了什么？
目前還在觀察中，一種可能是變成了更大的中子星，一種可能是變成了黑洞。
04引力波的發(fā)現(xiàn)有什么意義？
我認(rèn)為公眾最關(guān)心的可能是這個。
但說實話，就目前而言，除了在天文、物理等頂尖領(lǐng)域具有重要意義外，對普通人來說并沒有直接意義。
也許很多人會這么想。你在乎什么？反正這個東西不會影響我加薪，也不會幫我娶媳婦。有了這筆錢，還不如搞扶貧。我不妨看看彭于晏于晏魯漢的八卦。
真的是這樣嗎？
500年前，歐洲的航海技術(shù)發(fā)展迅速，而世界第一的明朝寧愿禁海，也不愿在航海上燒錢。從那時起，歐洲人殖民了世界，他們的文化對海外產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。
三百年前，歐洲啟蒙運動誕生了，基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展迅速，但清朝人認(rèn)為它是一種奇怪的技能。然而，人們很快就發(fā)生了工業(yè)革命，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于中國，但也讓我們經(jīng)歷了如此羞辱的歷史。
現(xiàn)在，我們還會繼續(xù)這么短視嗎？只有身邊看得見摸得著的才是利益。從長遠(yuǎn)來看，看似空靈無邊與我無關(guān)。是這樣嗎？
當(dāng)法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)并被麥克斯韋研究時，公眾可能會認(rèn)為這與我無關(guān)。然而，當(dāng)電能最終進(jìn)入應(yīng)用領(lǐng)域時，它給世界上每個人的生活帶來了難以想象的變化。
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、人工智能和量子計算也是如此。這些領(lǐng)域的專家早在20世紀(jì)60年代就開始研究，但現(xiàn)在他們終于進(jìn)入了應(yīng)用階段。在成熟的收獲季節(jié)，許多人開始突然意識到：啊，XX技術(shù)太強(qiáng)大了，太棒了！
他們不知道有多少科學(xué)家和先驅(qū)者付出了多少努力。
以雙子合并引力波事件為例，中國團(tuán)隊也默默參與其中。LIGO的團(tuán)隊得到了清華大學(xué)信息技術(shù)團(tuán)隊的幫助。
中國科學(xué)院南京紫金山天文臺對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)分析。
在南極，中國南極巡天隊利用昆侖站第二臺望遠(yuǎn)鏡AST3-2觀察了雙中子星合并事件。
在太空中，中國第一顆空間X射線天文衛(wèi)星-慧眼HXMT望遠(yuǎn)鏡也成功監(jiān)測了事件的發(fā)生。
未來，中國將探索引力波的頂級項目：天琴計劃將逐步完成。與LIGO相比，天琴計劃直接在太空中觀測衛(wèi)星。
科學(xué)前輩們今天的努力對普通人來說可能毫無意義，但也許十多年或幾十年后，他們會讓人類生活得更好，讓人類的后代生活得更幸福。
我們曾經(jīng)忽視和落后，我們失去了探索海洋的機(jī)會。現(xiàn)在，我們不能再失去探索太空的機(jī)會了。
