引力波是有質(zhì)量的物體加速運(yùn)動(dòng)引起的時(shí)空波動(dòng)。根據(jù)廣義相對(duì)論,質(zhì)量會(huì)導(dǎo)致時(shí)空彎曲,表現(xiàn)出來的就是萬有引力。當(dāng)有質(zhì)量的物體做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),就會(huì)導(dǎo)致空間曲率的改變,這種改變會(huì)以光速向周圍傳遞開去。就像石頭投入水塘一樣。
引力波的推導(dǎo)還有過程中還有一個(gè)小故事,1916年,在發(fā)表廣義相對(duì)論后的一年,愛因斯坦就根據(jù)廣義相對(duì)論給出了推導(dǎo)引力波的方法,而且還給出了三種不同的波:縱縱波、縱橫波與橫橫波。由于推導(dǎo)的過程使用了一些假設(shè)和近似的計(jì)算,導(dǎo)致了許多科學(xué)家對(duì)此提出了批評(píng)。這也使得愛因斯坦對(duì)引力波的存在心存疑慮。
在1922年時(shí),愛丁頓通過理論計(jì)算發(fā)現(xiàn),縱縱波、縱橫波可以任何速度傳播,包括超越光速。也就是說,這兩種波都是不可能存在的。但是他得出了無論采用任意坐標(biāo)系橫橫波都是以光速傳播的。
在1936年,對(duì)引力波心存疑慮的愛因斯坦與納森·羅森寫了一篇名為《引力波存在嗎?》的論文。因?yàn)樗麄冊(cè)谟?jì)算中產(chǎn)生了奇點(diǎn),所以否定了引力波的存在。他們準(zhǔn)備把論文發(fā)表在《物理評(píng)論》上。雜志主編將論文交給了物理學(xué)家霍華德·羅伯遜進(jìn)行匿名審稿。羅伯遜認(rèn)為這個(gè)論文有問題,計(jì)算所產(chǎn)生的奇點(diǎn)是不是真實(shí)存在的,而是無害的坐標(biāo)奇點(diǎn)。
編輯將這個(gè)審稿意見通知了愛因斯坦。愛因斯坦非常生氣,認(rèn)為沒有得到他的授權(quán),編輯是無權(quán)將稿子給別人看的。他收回了稿件,并決定不再在《物理評(píng)論》上發(fā)表文章。后來,愛因斯坦的新助理利奧波得·英費(fèi)爾德與羅伯特認(rèn)識(shí)后,他們共同確認(rèn)了論文中的問題。英費(fèi)爾德與愛因斯坦交流后,愛因斯坦承認(rèn)了自己的錯(cuò)誤,并將論文重新修改后,以《論引力波》發(fā)表在另一份學(xué)術(shù)期刊上(愛因斯坦也是一個(gè)倔脾氣啊)。
由于引力波傳遞到地球時(shí)太過微弱,所以一直不能夠被探測(cè)到,所以一直不能夠被證實(shí)。直到2015年9月,激光干涉引力波天文臺(tái)(LIGO)發(fā)現(xiàn)了遠(yuǎn)在約13億光年處的兩個(gè)質(zhì)量分別為36和29個(gè)太陽質(zhì)量的黑洞并合所產(chǎn)生的引力波。在2016年,LIGO團(tuán)隊(duì)發(fā)表了這一發(fā)現(xiàn),并在次年獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
由于諾貝爾獎(jiǎng)的目的是資助有才能到學(xué)者,使他在余生不再受到經(jīng)濟(jì)上的困擾,可以專心于自己想干的工作。所以,不會(huì)頒發(fā)給已經(jīng)去世的人和已經(jīng)獲得過該獎(jiǎng)項(xiàng)的人(個(gè)別人獲得過兩次)。所以,愛因斯坦不會(huì)因?yàn)橐Σū话l(fā)現(xiàn)再次獲得諾貝爾獎(jiǎng),即使他復(fù)活也不能。
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