| 爱因斯坦的宇宙——弯曲空间与引力波(1) |
|
| 作者：佚名 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2005-4-11 |
|
|
我们的宇宙是一个翘曲而波动的宇宙，一种最隐秘的宇宙涟漪——引力波，将成为人类洞察宇宙世界的秘密通道。这个宇宙秘密是爱因斯坦发现的，从这个意义上来说，我们的宇宙就是爱因斯坦的世界.
上篇：这是一个弯曲的空间
月球为什么不离开地球，地球为什么不离开太阳，恒星为什么不离开星系？牛顿说，那是因为万有引力；爱因斯坦说，那是因为空间在弯曲。牛顿认为，引力就像联系宇宙万物的纽带，将物体拴在空间中运动不止；爱因斯坦认为，引力其实不是一种真正存在的力，而是看不见的空间弯曲不平造成的假象。从广义相对论提出以来，越来越多的实验和天文观测结果都在表明，我们这奇异而美丽的宇宙，到处都是坑洞，到处都是坡坎，到处都是褶褶叠叠的弯曲。
在镜子中放大的宇宙——弯曲空间中的引力透镜效应
当你凝视星空的时候，你会感到自己很渺小而宇宙如此宏大，你会惊叹宇宙像一个复杂的难解之谜一样幻象万千。但是，真正的宇宙也许并不是你所想象的那样广袤无边，也不是你眼中看到的那样拥挤嘈杂。在一个立满哈哈镜的屋子里，空间可以被无限放大，房间中的事物也可以反复出现，满世界都变得热闹非凡。我们的宇宙太空，也立满了这样的哈哈镜，那就是天文学家眼中的“引力透镜”，它让星系光影交错，让空间繁复莫辨，让物体虚实共存。这其实是空间弯曲后最奇诡的特性。
在1979年以前，关于空间弯曲在宇宙中形成庞大的引力透镜的观点，还只是爱因斯坦理论上的推测。他预言，在一些具有大质量星系聚集的太空区域，空间会像一张“橡皮毯子” 被铁球一般的大质量天体压出凹陷，原本笔直经过的光线在这里也要沿着凹陷的空间转弯，产生像凸透镜一样使光线转弯的效应，并最终汇集起来。实际上，这将得到跟我们透过照相机看物体一样的效果，在我们的底片上将落下另一个有光的影像。但是这个透镜比较怪，越靠近中心部位的地方聚焦能力越强，越远离它聚焦能力越弱。因此爱因斯坦预言，如果我们观察的位置选取得当，将可以同时看见遥远星体的数个虚像。
这个有趣的推测在1979年得到了证实。科学家们首次观察到银河系外一个遥远明亮的类星体Q0597+561，被它前面一个巨大的星系挡住了，这个巨大星系对空间的弯曲使类星体Q0597+561穿过附近的光芒转折、汇集，形成了另一个一模一样的类星体影像。这个类星体和它的像在宇宙中看起来像一对双胞胎紧紧靠在一起，形成虚实莫辨的奇观。
但是与所谓的“爱因斯坦光环”比较起来，这种只形成单个星像的景观实在太平常了。如果观察者恰好站在远方发光星体、星系引力透镜所成的一条直线上，将能够从上到下、从左到右地看见星像连续出现在天空中，形成一圈由星星组成的光明耀眼的环，就像晚会表演时观众手里拿的荧光圈一样。哈勃望远镜观看到的牛眼星云，其实就是一个典型的爱因斯坦光环。并且当引力透镜对远方星体聚焦后，产生的新的星体像会比星体本身明亮数百数千倍。如果你有足够的能力将黑洞、中子星或者大质量的星系移动，你就随意控制了一个硕大无比威力无穷的放大镜了，你可以用它来汇集太阳光芒，就像你用放大镜聚焦阳光点燃一张纸一样，你可以制造一个比太阳灼热几千倍的亮点，当地球碰到亮点时，就像水滴落在烧红的铁板上一样，“滋啦”一声地球烟消云散了！
因为引力透镜的出现，天空更加热闹，各种星体的面貌更加离奇，有的星光被放大，有的星体仿佛被克隆，整个宇宙都呈现出虚幻的放大，在这样的空间里，你能够不被迷惑吗？我们又该怎样理解“有限无界”宇宙的真正来由？牛顿所设想的平直空间是无法解决这些疑问的，平面透镜一样的空间不会形成哈哈镜中的奇迹，也无法帮助人们识别谁是星体中的“真假美猴王”。只有爱因斯坦设想的弯曲、崎岖的空间——虽然我们无法用肉眼感知它——才能告诉我们真实的一切。 <待续>
|
|
| 文章录入：jhshen62 责任编辑：jhshen62 |
上一篇文章： 挺起中国的脊梁--民航（14）
下一篇文章： 爱因斯坦的宇宙——弯曲空间与引力波(2) |
|
| 【发表评论】【加入收藏】【告诉好友】【打印此文】【关闭窗口】 |
|
