盤點2016科學熱詞　引力波、巨型對撞機、超級月亮

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引力波信號GW150914在天圖（SkyMap）上的分布。大中小引力波
2016年2月11日美國加州理工學院、麻省理工學院以及『鐳射干涉引力波天文台』的研究人員2016年2月11日宣布，LIGO探測器在2015年9月14日探測到來自於13億光年以外兩個黑洞合並的引力波信號GW150914，證明了愛因斯坦廣義相對論預言中的引力波。這是一個震驚世界的大發現。根據中國科學報報導，在廣義相對論中有一個重要預言，即大質量天體發生碰撞、超新星爆發等極端宇宙事件會產生強大的引力波。它是一種時空漣漪，就像波一樣傳遞開來。這代表著一種全新的宇宙觀：時空是相互交織的、動態的，可以伸展、收縮、震動。這一百年來，科學家一直在尋找引力波，但都沒有發現。而在廣義相對論發表近一百年後，科學家終於證實了它的存在，這也給黑洞的存在提供了最直接的證據。LIGO於上世紀90年代開始建造，在美國路易斯安那州利文斯頓和華盛頓州漢福德各建造了一個，主要採用了干涉儀的原理尋找引力波蹤跡。當引力波通過時，局部空間會被拉伸和擠壓，而干涉儀可以被用來探測這種拉伸和擠壓。每台LIGO干涉儀有兩個互相垂直的長達4公里的干涉臂，鐳射束可以在其兩端的反射鏡之間來回反射。引力波的通過會使得雙臂分別延長和收縮，一個變長另一個變短，反之亦然。由於干涉臂的長度變化，鐳射束從一端到另一端的時間會有所變化。這意味著這兩個光束不再『同步』，從而產生『干涉』圖案。問題是，引力波信號從遙遠的宇宙傳來時已經變得非常微小，干涉臂的長短變化微乎其微。LIGO系統的第一代實驗設備在2001—2010年間沒有任何收獲。為達到幾近瘋狂的靈敏度要求，在此後幾年裡，LIGO探測器的幾乎每一個方面都被升級過，靈敏度比第一代有了10倍以上的提高。無比幸運的是，這次GW150914出現的信號很強。引力波的發現之所以轟動全球，並不僅僅因為它檢驗了愛因斯坦的預言是否正確。探測引力波將有助於探測宇宙中情況最為極端的角落——黑洞的視界、超新星的最深處、中子星的內部結構——那些常規望遠鏡完全無法接近的區域。大陸的科學家在回答是否有必要繼續建設引力波探測基地並推動與此有關的理論研究時，答案也是肯定的。因為，它將讓人類的天文學研究進入一個嶄新的階段。

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