来源:潮流┊ 发布时间:2017-04-18 ┊ 浏览量:
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引力波有什么用?引力波探测的用途曝光令人震惊。美国科研人员2016年2月11日宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)于去年9月首次探测到引力波。研究人员宣布,当两个黑洞于约13亿年前碰撞,两个巨大质量结合所传送出的扰动,于2015年9月14日抵达地球,被地球上的精密仪器侦测到。证实了爱因斯坦100年前所做的预测。
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。
引力波的观测意义不仅在于对广义相对论的直接验证,更在于它能够提供一个观测宇宙的新途径,就像观测天文学从可见光天文学扩展到全波段天文学那样极大扩展人类的视野。英国天文物理学大师霍金表示,他相信这是科学史上重要的一刻。“引力波提供看待宇宙的崭新方式,发现它们的能力,有可能使天文学起革命性的变化。这项发现是首度发现黑洞的二元系统,是首度观察到黑洞融合。”
传统的观测天文学完全依靠对电磁辐射的探测,而引力波天文学的出现则标志着观测手段已经开始超越电磁相互作用的范畴,引力波观测将揭示关于恒星、星系以及宇宙更多前所未知的信息。
引力波的发现意义重大,从科学意义上看,引力波可以直接与宇宙大爆炸连接。广义相对论中预言的引力波也可以产生于宇宙大爆炸中,这就是说大爆炸之初的引力波在137亿年后的今天仍然可以探测到。一旦发现了宇宙大爆炸时期的引力波,就可以揭开宇宙的各种谜团,甚至了解宇宙的开端和运行机制。
引力波在未来会有哪些方面的应用价值?
作为一个业余爱好者,还是在这个问题上不负责任地开脑洞吧。手机纯手打。
物理学和天文学方面的意义就不多说了,加入了引力波这个被证实的概念后,很多新的模型可以建立,很多新的方向可以提出。
我说说几个很远但很具有应用意义的脑洞
1.能源,如果是两个黑洞结合,损失掉的质量能量以引力波的形式发出,则理论上就有收集引力波并还原为能量的方法。
参考,太阳能电池,太阳帆
2.可以作为曲率和跃迁引擎的探索方向之一
跃迁引擎的原理是压缩路径的空间,而曲率则是改变自身周围的空间,引力波的证实则为这两种驱动实现提供了新的可能。
参考,肥皂船
3.高维探索
弦论中,我们所接触到的力中,只有引力是跨维度的,如果说高维世界对低维世界有线索的话,那么引力波很有可能是四维空间对我们三维空间的线索之一。
参考,水面波纹使得平静的二维水面扭曲到三维,扭曲的白纸
4.时间机器
现在理论上都是时间能被伸缩,但不能往回倒。
我们不妨将引力波对三维空间的影响扩大到对四维时空的影响,也就是说,说不定引力波可以影响时间哦。
这个想不到参考,是纯脑洞,可以参考电影星际穿越
5.信息传递
既然和那么远的距离,用大型仪器可以探测到引力波。
而光的衰减效应,或者更大范围说电磁波的衰减效应,导致未来星球间传输效率太低。
如果我们成为多星文明甚至多星系文明后,引力波会成为最好的星系间通讯介质,将引力波编码和加密,然后定向发射,效果会比现在用的电磁波好很多。
参考,各频率广播,三体中的引力广播
6.武器
次声波或者激光干掉个把导弹卫星已经不成问题了。
如果直接发射引力波,密度足够,摧毁些城市不成问题。
如果按照第一个脑洞里说的那样做成能源储存,那么这个能源容器同时也可以成为一个炸弹,毁掉个把星球该不成问题。
参考,激光武器,核弹
7.医疗
既然能当武器用了,自然也能救人用,因为救人的本质就是杀掉细菌病毒肿瘤嘛。
通过编码和调频发送定向摧毁目标的引力波。
参考,电磁波治疗,激光治疗。
8.生物科学
既然能杀毒了,根据对象的频率特点,定向轰掉dna某个链应该不成问题吧,这样干掉不合格的精子,筛选出想要的精子,就可以实现基因改造了。
既然核泄漏能让老鼠变大,那么弄出一些奇葩生物应该也不成问题吧。
反正都跟我们没关系了,前人种树后人乘凉,现世来说,主要还是理论上的,后面要成功收集和驾驭估计还是很遥远的事情。
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再补充:
9.行星改造,前面都提到毁掉个把行星不成问题了,我们还是不要太暴力,换个方向,我们让行星变轨吧。
比如把火星拉进一点,这样什么乱七八糟的水啊氧气啊都出来了。
不过毕竟蝴蝶效应,万一火星的位置改变扰乱了整个太阳系的秩序,让地球环境发生1%的变化都有可能导致人类灭绝。到时可不要怪我啊。
10.另一种引擎
由于牛顿第三定律,现行的火箭和飞船都只能燃料驱动,而不能电驱动,但如果驾驭了引力波,可就不一样了。
而在真空中,燃料引擎的局限就出现了。
我现在提出一个假设(不知道有没有人比我早),以引力波容器作为能量来源,吸收宇宙中的暗物质,对其赋予动能并射出,实现驱动。原理有点类似涡喷,不过涡喷是空气加热,而这个引擎是暗物质加“热”。
这种引擎,可以作为现有引擎跨到空间引擎的跳板。
继续脑洞
11.宇宙监听
这个其实很现实的,已经在做了,通过监听异常空间扰动判断宇宙哪里出了什么事故。
比如现在这个是俩黑洞,那说不定那天能监听到两个高级文明间的战争呢。
再来
12.魔法,力场
貌似如果引力波发射装置可携带化,一个人就可以隔空推动物体了,三个人就可以将中心的物体悬空了,娱乐倒是可以。
如果我们用阵列搭建一个立体引力场,实现空间内的引力自由改变和编程,那么安德的游戏里面那种训练场在地面就可以进行了,不仅如此,还能实现创战纪里面的竞技场,各种道具漂移,各种引力变化。
同样,平面引力阵列可以实现立场护盾,比如at field,独立日里面外星人的飞船护盾以及eve里面的第一层护盾,都可以实现。
参考,磁场
13.引力悬浮
可以根据12推导,不同于磁悬浮的是,引力波轨道上的所有东西可能都会反重力,作为运输作用太浪费,估计就用作娱乐和实验用
反之,在交通工具上安装引力波发射阵列,则可以实现单体悬浮,星球大战里的悬浮摩托就离我们不远了哦
参考,磁悬浮,气垫船
总之呢,引力波这是个非常伟大的发现,我感觉会是本世纪最大的科学成就,因为这是直接影响人类文明进程的,虽然近几十年甚至一百年看不到什么变化,但随着探测能力和吸收技术的开发,一切都会慢慢实现。
你回到100年前,把我们现在的互联网,激光,火箭,核弹说给当时的人看看?100年前能听懂你的只有爱因斯坦这种神一样思辩力和想象力的人了。
脑洞完毕,该吃药去了,就这样。
(作者系宽客、前电商狗、数据从业者。原载 知乎)