光锥如何限定宇宙中因果的边界
光锥如何限定宇宙中因果的边界时空中的每一个事件都附着一个光锥，代表光可从此事件出发与抵达的可能路径。锥内或锥面上的点能与该事件交换信号，锥外则因果隔绝，无论技术水平多高。这一观念植根于闵可夫斯基度规，即一个含一个时间项与三个空间项、符号相反的对角矩阵，是狭义相对论的数学骨架，也是现代宇宙学描述因果的语言。两事件间的间隔平方可正、零或负，构成所谓因果序。正者称类时，有质量粒子沿此运动，所有观测者对其先后次序一致；零者称类光，描述光子等待无质量载体穿越时空边界；负者称类空，不同参考系对其先后各执一词，故无法传递一致影响。因果性之所以能在分歧中幸存，正因歧义只限于本就互不能通信的事件对。弯曲时空中光锥失去全局形状却保留局部结构：每一点切空间仍近似平直时空，引力使锥从一处到另一处倾斜、收窄，因果曲线把局部碎片缝合成整体因果结构。广义相对论预言引力波与光共用同一光锥，而二〇一七年八月十七日双中子星并合提供了直接检验，证明二者速度差异小到几......阅读全文
光锥如何限定宇宙中因果的边界
光锥如何限定宇宙中因果的边界时空中的每一个事件都附着一个光锥，代表光可从此事件出发与抵达的可能路径。锥内或锥面上的点能与该事件交换信号，锥外则因果隔绝，无论技术水平多高。这一观念植根于闵可夫斯基度规，即一个含一个时间项与三个空间项、符号相反的对角矩阵，是狭义相对论的数学骨架，也是现代宇宙学描述因果的
穿越时空：除了引力波，还有信念
2月11日，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）”的研究人员在华盛顿举行记者会宣布他们探测到引力波的存在。图为技术人员在关闭舱门抽制真空前检查光学部件。 13亿年前，两个恒星量级黑洞撞到了一起。 大约3倍于太阳质量的物质，在不到1秒的时间内，被转化为引力波。这在
科学家建立超越爱因斯坦广义相对论的引力量子场论
一百年前，爱因斯坦通过推广狭义相对论而创立了广义相对论，建立起引力与时空几何的内在联系，成为二十世纪理论物理划时代的进展。另一方面，狭义相对论与量子力学作为二十世纪理论物理具有变革性的进展，它们的成功统一建立了相对论量子场论。量子场论作为描述微观世界的基本理论，成功地应用于电磁力、弱作用力和强作
电磁波和引力波
也难怪很多人对LIGO探测到的引力波质疑，因为这次结果的确是太突然、太幸运了。并且，尽管爱因斯坦在1916年就预言了引力波，但他对自己的这个预言的态度也是反反复复颇为有趣的。爱 因斯坦本人直到1936年对此还尚未有一个确定的答案。他曾经在一篇论文中得出“引力波不存在”的结论！但因为该文中他的
空间引力波探测：－在太空中捕捉引力波“音符”
日前，一条有关空间引力波探测的消息在天文圈被刷屏。 据欧洲太空局（以下简称欧空局）官网报道，其下属科学项目委员会在6月20日举行的会议中一致决定，将探测引力波的激光干涉空间天线（LISA）正式确定为欧空局第三大型空间任务（L3）。根据时间表，LISA将在2034年开始从空中探测引力波。 事实
美引力波观测站升级：有望首次探测引力波
1916年，爱因斯坦在广义相对论中预测了引力波的存在，这是遥远宇宙极端天体事件的产物，如同时空中的涟漪 据国外媒体报道，引力波被认为来自宇宙中大质量天体的碰撞、爆炸等，是宇宙中最恐怖的能量释放，比如超新星爆发、黑洞碰撞等。但科学家对引力波仍然不十分了解，原因在于我们很难探测到引力波，引力波虽
电磁波和引力波（二）
用什么“尺子”来测量这么小的长度变化？科学家们又请出了引力波的大哥-电磁波，以激光的面貌出现。所用仪器是和1887年迈克耳逊的干涉仪[7]基本同样的原理。干涉仪向不同方向发出两束激光，在两个长臂中来回后进行干涉，从干涉图像则可以测量出两臂长度的微小差异。这种设备是爱因斯坦的幸运神，当年迈克耳孙和莫雷
电磁波和引力波（一）
也难怪很多人对LIGO探测到的引力波质疑，因为这次结果的确是太突然、太幸运了。并且，尽管爱因斯坦在1916年就预言了引力波，但他对自己的这个预言的态度也是反反复复颇为有趣的。爱因斯坦本人直到1936年对此还尚未有一个确定的答案。他曾经在一篇论文中得出“引力波不存在”的结论！但因为该文中他的计算有一个
引力波真的存在吗？
近日，一条关于神秘引力波被发现的传言正在迅速扩散。美国亚利桑那州立大学物理学家劳伦斯·克劳斯在社交网站推特上发布消息称自己收到可靠证据，美国激光干扰引力波观测站（LIGO）已成功侦测引力波。媒体广泛跟进了这一消息，并称LIGO研究团队正收集数据撰写报告。若传闻属实，广义相对论最重要的一项预测将得
引力量子场论可打破局限统一广义相对论与量子力学
有没有一种理论可以统一广义相对论和量子力学？有没有一种理论可以统一描述引力、电磁力、弱力、强力四种基本作用力？25日，中国科学院院士、中国科学院大学副校长吴岳良在中科院理论物理所举行的前沿科学论坛上，提出引力量子场论。该理论打破以弯曲时空几何为基础的广义相对论的局限，将广义相对论与量子力学统一起
两位LIGO科学家谈引力波的发现
引力波的发现有何重大意义？激光干涉引力波天文台（LIGO）科学合作组织核心成员、加州理工学院陈雁北教授在接受科技日报记者专访时指出：“1.广义相对论以时空几何来描述引力，而引力波的发现，代表了人类直接探测到了时空几何的动态扭曲。2.作为恒星演化的末态，黑洞是天文学中的一种重要物体。引力波让我们详
印度加入寻找引力波大军
2月5日，印度总理曼莫汉·辛格在查谟市召开的印度科学大会上宣布，印度希望在探测引力波的国际合作中扮演东道主的角色，即让一个关键设施落户印度。 激光干涉引力波天文台(LIGO)由复杂的光学干涉仪组成，这些设备分别坐落在相隔 3000千米的不同地区，诸如美国华盛顿州汉福德市、华盛顿市、新泽
扭曲激光造出引力波涟漪，有望催生新通信系统
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/509404.shtm ?扭曲的激光可以改变时空。图片来源：英国《新科学家》杂志网站科技日报北京9月26日电 （记者刘霞）据英国《新科学家》杂志网站25日报道，引力波被称为时空中的涟漪，通常与黑
中国引力波探测项目将整合
全国政协委员、中国科学院院士、中国天文学会理事长武向平8日在接受科技日报记者采访时透露，中国引力波探测有望纳入未来国家基础研究发展计划，统一部署的中国引力波探测项目即将启动。 实际上，在美国成功探测到引力波之前，中国相关的引力波探测计划早已启动，比如中科院理论物理所在2008年就发起了“太极
引力波探测，中国没有缺位
近日央视首次揭秘了我国引力波探测计划，这一神秘研究再度走入国人视线。 谈到引力波，很多人的问题从“引力波是什么”，变成了“诺奖已被国外摘得，我们为什么还要探测引力波？” “发现引力波只是开始，引力波研究还有一大波‘诺奖’在等着被摘取。”科技日报记者近日在我国目前唯一的引力实验研究基地—
LIGO或首次“看”到引力波
中子星合并模拟图，白色代表磁力线。 近日，《新科学家》杂志官网率先发布独家报道称，全球首次探测到引力波的美国激光干涉引力波天文台（LIGO），可能探测到另一种此前未被观察到过的新型引力波，即距地球1.3亿光年的长蛇座内NGC4993星系的两颗中子星合并产生的可见光信号，哈勃等多个望远镜可能已经“捕
最详细宇宙引力波图谱绘成
引力波图谱揭示宇宙隐藏的黑洞和结构（艺术图）。图片来源：澳大利亚斯威本科技大学和南非射电天文台科技日报北京12月4日电（记者刘霞）引力波是宇宙中加速运动的有质量物体扰动周围时空而产生的“涟漪”。引力波信号极其微弱，却是探测宇宙中不发光物质的直接手段。据澳大利亚斯威本科技大学官网3日报道，由该校天文学
LIGO宣布再次探测到引力波
北京时间16日凌晨，LIGO在美国天文学会宣布直接探测到了双黑洞并合产生的引力波，这是自今年2月份以来LIGO第二次宣布直接探测到引力波，同时发布会上还透露了一个疑似引力波信号。 “LIGO在短短四个月之内发现两个确凿、一个疑似引力波事件，说明今后引力波探测的事件率要比我们以前预
美欧拟用飞船发射激光验证爱因斯坦相对论
爱因斯坦在其提出的著名广义相对论中预言了引力波的存在 在不久的将来，3艘相隔300万英里(约合483万公里)飞行的飞船将彼此发射激光束穿过空无的太空，用于验证爱因斯坦提出的广义相对论是否正确。物理学家希望这项雄心勃勃的任务能够帮助他们验证引力波的存在。爱因斯坦在其提出的著名广义相
《科学》称11年探测未发现引力波存在直接证据
爱因斯坦提出相对论中的引力波概念已有100年了，但一项由澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的帕克斯望远镜执行了11年的搜索并未发现引力波，这为人类深入理解星系和黑洞带来深深的疑虑。 引力波就像是时空的涟漪，带有强大的吸引力，科学家认为它能携带信息，允许我们回溯宇宙起源
《自然》刊文讲解引力波或可解决的六大宇宙问题
17世纪末，牛顿发现了万有引力，有质量的物体就有这种引力；20世纪初，爱因斯坦发表广义相对论，提出引力其实是质量引起的时空变形；2012年，欧洲核子研究中心通过大型强子对撞机发现希格斯玻色子，解释了粒子为何会有质量，将希格斯场、质量和时空联系在一起。 而如今，人类首次探测到了引力波——由两个
世界各大天文台联合预警：今晚公布“引力波重要发现”
央广网北京10月16日消息（记者张加宁）据中国之声《新闻纵横》报道，这两天，全球数十家著名天文机构纷纷发布了同一条消息：北京时间今日（16日）晚上10点，将发布重大消息。这吊足了全世界的胃口。这些机构包括南京紫金山天文台、美国国家航空航天局、欧洲南方天文台等。 平时都挺严谨挺靠谱的组织，这次却
我国专家呼吁尽快启动建设引力波探测器计划
科学界目前普遍认为，宇宙诞生于距今约140亿年前的一次大爆炸。在大爆炸之后不到次方秒的时间里，宇宙以快到无法想象的速度急剧膨胀，留下层层时空/“涟漪”—原初引力波。为了能直接观测到引力波，发达国家纷纷建造引力波天文台。10月13日举行的第247期东方科技论坛，与会专家一致呼吁，中国应该尽快启动自
“拉索”验证相对论时空对称理论的正确性
最近，位于我国四川稻城的高海拔宇宙线实验（“拉索”，LHAASO）合作组，利用其观测的高能伽马射线事例对爱因斯坦相对论时空对称理论——洛伦兹对称性的正确性进行了检验。这是当前对洛伦兹对称性的最严格检验。实验结果将洛伦兹对称性的破缺能量标度提高了约10倍，验证了爱因斯坦相对论时空对称的正确性。相
打造捕捉引力波高能辐射的天网
日前，中国科学院宣布启动了战略性先导科技专项“空间科学（二期）”。在本次宣布的项目中，将首先发射的卫星名叫“引力波暴高能电磁对应体全天监测器”（GECAM）。 这个项目针对近年来新出现的引力波研究重大机遇，采取了“短平快”的策略，成为空间先导专项实施以来首个机遇型项目。 抓机遇：宝贵机会不容
科学家探测到引力波“海啸”
两个黑洞合并成一个。图片来源：NASA 一个国际科学家团队公布了迄今为止探测到的最大数量的引力波。这些发现将有助于解决宇宙中一些最复杂的谜团，包括物质的构建模块以及时空的运作。这项新研究近日在线发表于预印本文库ArXiv。 2019年11月至2020年3月期间，科学家利用美国LIGO探
引力波背后：基础研究须“容错”
令人瞩目的原初引力波事件虽以“悲伤”告终，但却引发了国际科学界对其更加热切的期待；相比之下，由于国内对科研失败容忍度极低，“中国连想犯这样‘错误’的机会都没有”—— 近日，欧洲空间局的一份报告宣告了自去年3月份以来关于原初引力波争议的最终结局。彼时，美国BICEP2合作组宣布了通过宇宙微波背景
科学家探测到引力波“海啸”
两个黑洞合并成一个。图片来源：NASA 一个国际科学家团队公布了迄今为止探测到的最大数量的引力波。这些发现将有助于解决宇宙中一些最复杂的谜团，包括物质的构建模块以及时空的运作。这项新研究近日在线发表于预印本文库ArXiv。 2019年11月至2020年3月期间，科学家利用美国LIGO探测器和欧洲
《物理快报B》：宇宙可能位于虫洞内部
虫洞示意图美国天文学家通过研究重新审视宇宙 根据大爆炸理论，宇宙是由一个致密致热的奇点膨胀到现在的状态的。这是宇宙物理学关于宇宙起源的主流理论，现在宇宙物理学的几乎所有研究都与宇宙大爆炸理论有关，或者是它的延伸。但是，大爆炸理论无法回答我们的宇宙在大爆炸发生之前到底是什么样子。 据物理
美欧“丽莎”计划欲觅引力波芳踪
为验证爱因斯坦广义相对论中关于引力波的预言是否正确，美欧航天部门将合作研制3个航天器，这些航天器发射后将绕太阳公转，在相距300万千米的距离上相互发射激光束，以在茫茫宇宙中搜寻低频引力波的“倩影”。 这是美国宇航局与欧洲航天局的一项“大手笔”合作。他们正在共同研发的航天器将在太空中同一轨