人类首次“听到”来自宇宙的“声音”
人类首次“听到”来自宇宙的“声音”
& 大年初四晚上，当我们准备喜迎&财神&的时候，人类首次直接探测到引力波的消息横空出世。美国当地时间2月11日上午10点30分（北京时间2月11日23点30分），美国国家科学基金会（NSF）召集了来自加州理工学院、麻省理工学院以及激光干涉引力波天文台（LIGO）的科学家，在华盛顿特区国家媒体中心宣布：人类首次直接探测到了引力波！ 此刻，被探测到的引力波已经在宇宙中走了漫长的13亿年。
& 尽管各大社交媒体都被引力波刷屏，但不少人表示对引力波仍是&半懂不懂&。记者带着读者们的好奇，通过邮件联系到了目前在德国马克斯&普朗克引力物理研究所从事相关研究的LIGO科学合作组织成员、清华大学博士后胡一鸣。
& 引力波哪里来？ 它是时空的&涟漪&
& 提起引力波，科幻迷们并不陌生。在电影《星际穿越》中，Cooper博士利用引力波穿越时间和空间，给女儿Murph传递了信息；科幻小说《三体》中，引力波通信装置作为地球人威慑三体人的通信工具，暂时拯救了人类&&
& 爱因斯坦的广义相对论认为，引力是大质量天体对周围时空产生的扭曲。在提出广义相对论一年之后，他提出，一个大质量物体在发生摇晃时，会使周围的时空产生&涟漪&，即引力波（gravitational wave），并以光速向四周传播。
& 对于普通人来说，相对论里关于引力波的说法似乎比较抽象，我们该如何理解这抹&涟漪&呢？胡一鸣告诉记者，用一句话来概括就是：时空命令物质如何运动，而物质引导时空如何弯曲。&任何一个有质量的物体都能一定程度上弯曲时空。在弯曲的时空里，最近的路在我们看起来就不是直线了。举个例子来说，坐过飞机的朋友也许会注意到，飞机的航线似乎是在地球上绕了一个圆弧，这并不是说飞机特意绕圈了，而是说在弯曲的地球表面上的最近路程的线，展开在平直的表面（屏幕）上时，看起来就不是平直的了。&
& &如果把时空结构想象成风平浪静的湖面，那么引力波就好像是有人把一颗石子扔进了湖里，湖面会产生一圈圈波纹，向外荡开，越往外，波幅越小，渐渐变成了涟漪。&胡一鸣解释说，只是时空不同于小小的湖面，要让时空产生可以探测得到的波纹，需要很大的能量。这次探测到的GW150914引力波事件，就在短短不到一秒的时间里将大约3倍太阳质量（约600万亿亿亿千克）转换成了引力波能量。
& 其实，只要是质量物体加速，使空间变形，就会产生引力波。也就是说，凡是具有质量或者能量的任何物体都能够产生引力波。回想泰坦尼克号电影中，杰克和萝丝在船上转圈跳舞，那么站在离他们十米开外的围观群众可以感受到10-44的引力波应变，距离更远的话则能量更小。由于这些波动非常小，实际上是探测不到的。
& 从理论到观测历经百年 为何引力波如此难寻？
& 在不少人的想象中，引力波既然是由天体之间的碰撞产生的，那该是多么震撼的力量啊，影响应该非常大，为何还如此难以寻找呢？其实，爱因斯坦当初就认为引力波会因为太微弱而无法探测。
& 相比宇宙中其他力的尺度，引力是非常弱的。如果我们想观测到引力波，就需要一个非常非常重的东西，而且要运动得非常非常快，从而制造出很大的波动。双黑洞的碰撞与并合是宇宙中最剧烈的天体物理事件之一。13亿光年外，宇宙中一颗质量为29倍太阳质量的黑洞与另外一颗质量为36倍太阳质量的黑洞缓慢靠近，相互绕转，最后碰撞并合在一起，这一过程在空间中产生出一阵阵涟漪，涟漪在宇宙中散开，以光速前进。这一次激烈但在宇宙中其实很寻常的并合幸运地成为人类历史上第一个被直接探测到的引力波事件。
& &即使宇宙中有很多极端的事件可以在短时间内释放大量的能量，正如这次的GW150914一样，但是它们离地球都太遥远，当它们的效应传到地球时，已经减弱了很多。&胡一鸣告诉记者，在地球上可以探测到的引力波事件，通常的引力波应变在10-21左右，也就是说，对于引力波探测装置&&臂长为4公里的LIGO探测器来说，需要测量的精度要达到大约质子直径的万分之一，这一不可思议的精度只有运用大量的创新研发技术才能实现。&要知道，虽然这一次引力波事件释放了巨大的能量，但是在经过地球时，仅仅被地球吸收了10-17焦的能量，相当于一个X射线光子的能量。&
& 引力波有什么意义？
& 人类有了探索宇宙新手段
& &如果说，电磁波望远镜是人类探索宇宙的眼睛，那么引力波探测器则是人类探索宇宙的耳朵，人类以前就像是聋子，现在终于可以聆听到宇宙的&呢喃&。&
& 引力波的探测成功，是长达一个世纪物理学家们的梦想的达成。在胡一鸣看来，它是一次基础物理的伟大突破，不但确凿无疑地证明了引力波的存在，验证了相对论的最后一个预言，也第一次用不容置疑的证据证明了黑洞的存在。&两个黑洞在并合前&&也就是引力波的频率差不多达到150赫兹时&&相距仅仅几百公里，在这么大的质量下靠这么近还能不发生并合的，只有黑洞了。这一观测，是爱因斯坦的伟大胜利。&胡一鸣说，通过这次观测，我们还知道了数十倍太阳质量的黑洞是可以存在的，这意味着其前身星必定金属含量比较低，同时星风比较弱。我们可以据此限制这类事件的发生率，并且预测下一次引力波探测器科学运行时能有多少个探测结果。这一切，都无法通过传统的电磁波天文学达成。
& &科学家在一个世纪中的不断努力，并不会因为这一次探测而终结。这不仅仅是一个终点，更是一个起点。&胡一鸣表示，从此，科学家就可以用一种全新的手段探测宇宙，去了解以前无法深入了解的信息，帮人类更好地理解宇宙。
& 对于我国的相关科研，胡一鸣持有乐观的态度。他说，目前为止，引力波的研究都集中于对数据的分析，分析软件的完善提高、仪器灵敏度的提升，这些都和硬件息息相关。目前我国的科研团队除了清华大学以外，少有深度参与LIGO建造和分析过程的，然而，这并不是说引力波就是一个冷门方向。事实上，因为之前的引力波直接探测都是零结果，所以很难开展更深入的研究。&这一次的直接探测，意味着我们真正开启了探索宇宙的新方式，我毫不怀疑全球各地，包括中国在内的各国天文学家将以极大的热情投入到这一全新的领域中去。&人类是否能够在太空听到声音_宇宙奥秘&_奇趣网
人类是否能够在太空听到声音
内容摘要：　想象着您正坐在片子院里，观赏一部最新的科幻片子，大屏幕正上演着重要的太空大战。　　全部片子院回荡着外太空的各种噪音，就像飞船引擎的咆哮和哀嚎。激光器也能量实足，您在座椅上就能感触感染到像驾驶着轰隆作响的宇宙飞船奔驰一样。这种观影经历持续冲击着我们的视觉和听觉，然而若能有幸亲眼目睹一场太空大战，我们真的可以听到什么声音...
　想象着您正坐在片子院里，观赏一部最新的科幻片子，大屏幕正上演着重要的太空大战。　　全部片子院回荡着外太空的各种噪音，就像飞船引擎的咆哮和哀嚎。激光器也能量实足，您在座椅上就能感触感染到像驾驶着轰隆作响的宇宙飞船奔驰一样。这种观影经历持续冲击着我们的视觉和听觉，然而若能有幸亲眼目睹一场太空大战，我们真的可以听到什么声音吗？　　假如您想从科幻片子里寻找谜底，那么结果显示是完全冲突的。片子《外星人（Alien）》里面最时髦的一句话就是&在外太空，没有人能听到你的惊声尖叫&。一个&夭折&的电视剧《萤火虫》在表现外太空射击的时刻就没有应用声效。然则，许多其他的片子如《星球大战（Star Wars）》和《星际迷航（Star Trek）》等，在很多太空场景中都加入了特其余声音效果。我们该信任哪一种说法呢？若太空飞船从您身边促经由时能听到声音吗？您信任灭亡星球是在无声之中完全息灭吗？&看科幻片的人都有这样一个疑问：在太空真的能听到声音吗？　　我们本来准备让一位练习生亲自来到太空轨道，实地观察到底声音能不能在宇宙空间传播。然而不幸的是，后来发明这项花费其实太高了，并且也没有恰当可选的保险，同时我们的这位练习生还有晕车晕船的习惯，是以只能从已有的科学观察中寻找谜底。　　为了彻底解决问题，我们首先要理清两个重要身分：声音是若何传播的以及宇宙空间里到底有什么。一旦我们拥有了这些信息，那么就应该可以揣摸出究竟宇宙空间能否听获得声音了。&　　那么，声音是若何传播的呢？请您持续阅读寻找谜底。　
标签：&&&&&
奇趣网欢迎您：点击分享按钮即可收藏奇趣网随时随地与好友一起分享精彩容
&&&&&&&&&&&& 您的支持是我们最大的动力！
&-&&-&&-&&-&&-&
如果侵害了您的合法权益，请您及时与我们联系,我们会在第一时间删除相关内容! 邮箱：Copyright ©
奇趣网 版权所有  在太空听声音阅读答案_百度文库
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
在太空听声音阅读答案
上传于||文档简介
&&在​太​空​听​声​音​阅​读​答​案
阅读已结束，如果下载本文需要使用5下载券
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，查找使用更方便
还剩1页未读，继续阅读
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢人类首次能“听”到宇宙“声音”——三分钟带你看引力波
来源:中央纪委监察部网站发布时间:日 11:30
人类首次能&听&到宇宙&声音&
&&三分钟带你看引力波
这几天，引力波这个词很热。什么是引力波？今天就跟着阅微，让我们来看清它的真面目吧。
要看清楚引力波，我们先要给大家讲一个两颗黑洞结合的故事。一百年前这个人（爱因斯坦）提出了广义相对论，用一句话说就是：&时空告诉物质如何运动，物质引导时空如何弯曲。&这么深奥的思想，你感受到了吗？先请打开脑洞，跟我们的视频一起想象。
我们把时间和空间的四维想象成一张像这样的大膜，你看到的膜里面这些网就是咱们人类定义的时间和长度单位，当物质在这张膜里运动，膜就会产生扭曲，物质的质量越大，膜的弯曲就越大。如果物体这样加速度的运动，产生了变化的引力，就会产生引力波。
不过，爱因斯坦说，在所有能想得到的情况下，引力波的辐射都可以被忽略。就像现在视频里这样，时空虽然被扭曲了，但这引力波在动辄以光年计的沧海桑田里，根本捕捉不到嘛。
然而，人类是幸运的，这次被美国的&激光干涉引力波天文台&（LIGO）的两台孪生引力波探测器探测到的，是由13亿光年之外的两颗黑洞在合并的最后阶段产生的。两颗黑洞的初始质量分别为29颗太阳和36颗太阳，合并成了一颗62倍太阳质量高速旋转的黑洞，亏损的质量以强大引力波的形式释放到宇宙空间，经过漫长的时空旅行，终于抵达了地球。
由于在真空的宇宙中有几乎不衰减的特性，引力波能帮我们洞悉整个宇宙的源头&&不是某种生物，某颗行星或者某个星系的起源，而是整个宇宙的起源。
如果说电磁波望远镜是人类的眼睛，看到这五彩缤纷的宇宙奇异瑰丽的美景；那么，引力波探测器则是人类的耳朵，人类以前面对浩瀚太空就像是聋子，现在终于可以聆听宇宙的呢喃、时空的涟漪了。
科技是人类社会前进的动力和阶梯。&谁牵住了科技创新这个牛鼻子，谁走好了科技创新这步先手棋，谁就能占领先机、赢得优势。&一个国家&、一个民族的发展离不开科技的进步。我们只有紧跟科技发展前沿，激发更多的人投身科技创新之中，才能为国家的发展提供不竭的动力。(撰稿:邸智泉&编导:周哲&制作:尹雪诺）揭秘：外太空到底有没有声音？杨利伟太空遇诡异敲击！-百家号
摘要：“神五”上听到“神秘敲击声”　　杨利伟曾在“神五”上听到“神秘敲击声”。最近，美国密歇根大学的科学家们又探测到一颗恒星发出的“死亡前的尖叫”，称它“有点像是一种超低音的D大调”，而且会在一个特殊的频率
“神五”上听到“神秘敲击声”　　杨利伟曾在“神五”上听到“神秘敲击声”。最近，美国密歇根大学的科学家们又探测到一颗恒星发出的“死亡前的尖叫”，称它“有点像是一种超低音的D大调”，而且会在一个特殊的频率上重复响起。　　一些痴迷于接收来自外太空信号的天文迷们，一直在等待外星人传来的信息。早在1974年，人类已经在尝试向外太空发射信号，希望得到来自外星人的回应，但至今也无人能得到答案。　　外太空究竟有没有“声音”？声音信号在宇宙间到底是怎样传递的呢？是声波？无线电波？zeta射线？还是其他？这是一个值得探讨的问题。　　我们都知道声音的传播介质可以是任何相互联结或相互作用的连续粒子。而我们通常认为地球大气层以外的所有区域都是“真空的”，声波无法传播，所以虽然那里面其实还存在无数的恒星、行星、卫星以及彗星等物质，但人类在外太空是“听”不到声音的。就算能看到某颗恒星“爆炸”，也似乎听不到一点声音。　　但人类听不到，不代表太空中没有声音。　　一种可能是，星球之间距离太远，从看到星体“爆炸”到声音传播到地球，最少需时上百万年，一个人的有生之年都不可能听到。另一种可能是太空中的“声音”传播形式并非我们想像的那样，而是某种电磁波的形式，且我们的接收装置也未能与之相匹配。电磁波就不需要介质即可在真空中传递。诸如X射线、Y射线都属于电磁波。　　人类一直在企图聆听来自外太空的声音。　　日俄亥俄州立大学的“大耳朵”系统在搜索银河系时，半夜电脑曾突然接收到一个来自射手星座方向的讯息，距离地球200多光年。这个信息没有任何已知的自然知识能解释。讯息持续了72秒，接着又是一片沉寂。当时行星科学家葛林史普认为这个信号来自外星人。他说：“这是两艘太空船在通讯时的声音，我们恰好收听到了。”但这种说法并没有具体根据。　　曾经有人以为北极光里传出的声音是来自外太空的某种信号。很多人都听到过这种声音，有人形容它像一种细碎的爆裂声，有人形容它“噼啪”响。但芬兰阿尔托大学的科学家们最终找到了声音的来源，认为极光是由太阳产生的能量粒子干扰地球磁场而产生的，伴随极光的声音也是由类似原因而产生。只不过产生这种声音的地方离地面更近，可以被人类耳朵直接听到。　　宇航员杨利伟在他的《天地九重》一书里，也曾披露一个有趣的现象，那就是在“神舟五号”里他听到一种“来自太空的神秘敲击声”。杨利伟回忆说，不管白天还是黑夜，这个声音毫无规律，不知什么时候就响几声。“它既不是外面传进来的声音，也不是飞船里面的声音”，“仿佛是谁在外面敲飞船的船体”，杨利伟表示自己无法准确描述它，“不是叮叮的，也不是当当的，而更像是拿一个木头锤子敲铁桶……”可惜当时“神五”没有加装录音存储设备，我们最终只能对此表示遗憾。　　后来NASA阿波罗号的黑盒子记录中，飞行员也有提到听见“类似音乐的怪声”。有人认为那可能是金属航天器由于热胀冷缩导致的物体挤压之音。但地面人员曾做过实验，已证明不是。　　“磁星体”是巨大的恒星爆炸后的残留物，不停地向外界发射电磁脉冲，听起来就像是“心跳声”　　人类宇航员目前能在太空中听到些什么声音呢？根据声音传递的方式，有科学家总结出以下三种：　　第一种是可以通过无线电波接收器转换成的声音。无线电波就是一种电磁波，这种电磁波需要有无线电发送和接收的装置，将信号转化为声音，才被宇航员听到。这也是目前宇航员彼此间交流的一种方式。科学家认为，那些不可知的外星生物发出的声音，可能像这种情况一样，需要人类配备合适的接收装置才能听到。　　第二种情况是宇航员的头盔与某些物体碰撞产生的波动，在宇航服内的少量空气中形成声波，传递给宇航员。通常情况下，这位宇航员旁边的人听不到一丁点刚才那种撞击发出的声音。　　最后一种情况，是声音通过“骨传导”方式来进行传播。一名宇航员如果将脸颊贴在航天飞机表面，可以“感觉”到航天飞机里所发出来的“声音”，这时声波是通过下巴与头骨上的骨骼来进行传导的。“骨传导”的声音传播是绕过耳膜直接进入内耳的。日常生活中，我们都经历过无数次声音的“骨传导”：比如我们挠脑袋、吃饼干、刷牙时所发出的各种声音。　　除此之外，目前人类在外太空聆听到的，只是浩瀚太空中一片静默。　　无线电波是交流的最好手段　　以人类现有的技术，无线电信号的确最适合用来进行长距离侦测。因为它相对来说造价较低，又以光速传播，更重要的是，无线电信号涵盖了广泛的频谱范围，其他文明应该也会很容易发现并利用无线电———如果那种文明生物也试图与我们交流，无线电无疑是最适合采用的。创造一种无歧义的、容易被其他智能生物识别的无线电消息也很容易，不过它只能作为一种声明或者航标信号，不可能携带太多其他的信息。　　人类一直在试图监听宇宙中可能存在来自于其他文明的“声音”，方法就是接收无线电讯号。最初的一次尝试始于1959年。该项目被称为Ozma，执行者是美国国家射电天文学会，但最终只得到令人失望的结果———项目中被集中“侦察”的两个星球上，都没有一点生命迹象。　　在向外太空发送信号时，人类还想到一种更有前途的通讯方式———图片传送。最简单的，是将0和1的数字行列排列，组成一个矩形，通过两种不同的信号相互穿插，从而形成一个简单的形状图谱———类似于某些富有想象力的打字员用字母拼出的特殊图像。这种图像信息曾被美国康奈尔大学的科学家在1974年通过Arecibo气象台发送到太空。当时发射的这些信息是针对距离地球远达24000光年的一颗星球，假如有回音，地球人需要再过480个世纪后才可能接收到。　　极光中也能听到声音　　恒星震动有“回声”？　　科学家对来自宇宙的“声音”作过诸多猜想。正如本文开头所讲，他们认为来自外太空的信息可能并非通过单纯的“声音”这种方式传递，而是通过一些人类尚未发现的方式。　　比如，今年7月海外一个知名空间信息服务网站宣称，天体物理学家发现一种“暗物质粒子痕迹”，它被取名“smoking gun（冒烟的枪）”。科学家分析该痕迹是银河系在大概1亿年前发生的一次神秘天体入侵，所造成的一种“回声”。也就是说，宇宙本身的存在结构，已经是某种传递信息的表达方式。　　科学家是通过观测银河系中不均匀的恒星分布，发现银河系可能曾经发生过罕见的碰撞事件，“冒烟的枪”正是某种“暗物质粒子”穿过太阳系的一个神秘“通道”。银河系甚至至今仍受到这场神秘碰撞的影响。天文学家的确发现一种出现在某些恒星附近不寻常的“振动”现象，很像是“暗物质天体”与银河系发生碰撞后产生巨大冲击的“振铃”回声。当科学家们利用计算机进行模拟这种情况时，得到一种结论：在接下来的一亿年左右的时间里，银河系不寻常的“震荡回声”将停止，中平面南北天区不对称的情况将逐渐消失，太阳系附近进行垂直运动的恒星群，也将恢复它们的平衡轨道……除非银河系再次被某种物质“穿越”。因此有人怀疑，这也是外太空企图向我们传达的一种“声音”？　　X射线会“说话”　　此外，科学家还收集到一种恒星坠入黑洞时发出的“死亡尖叫”，这也可能是一种所谓的“信息声音”，只不过它是以一种辐射形式存在的。　　美国密歇根大学的科学家们使用在轨运行的日本“朱雀”X射线空间望远镜，和欧洲空间局XMM-牛顿X射线空间望远镜，捕获到这种独特的“X射线信号”，并已确定它来自距离地球39亿光年之遥的天龙星座。这些信号的正式名称为“准周期振荡”，它通常每隔200秒会稳定地出现一次，直至最终完全消失，但偶尔它也会消失。密歇根大学的一位爱因斯坦奖金获得者鲁本斯·瑞斯，在《科学快报》上发表论文称：“在黑洞吞噬恒星的过程中，在黑洞强大引力下碎裂的恒星物质，会在黑洞周围形成一圈物质吸积盘。这个吸积盘温度会不断上升，并在此过程中发出辐射，此时我们就能在距离黑洞本体非常近的距离位置上，看到X射线波段的辐射信号。随着这些物质继续向着黑洞中下坠，就会发出半规则的信号，也就是此次我们所探测到的信号。”为了确认这一信号不是噪音，他们创建了这个信号的功率谱，简单地说，也就是创建了望远镜设备所接收到来自目标的光子数量和时间之间的函数关系。这种方法将可以帮助鉴别出一般情况下难以辨别的微小信号起伏。功率谱的结果证实了信号中半周期振荡的存在。　　照这种思路来看，我们绝对有可能接收到越来越多来自外太空的“声音”。