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从人类诞生以来，从来没有停止过对宇宙奥秘的探索。那么，科学家们从测量宇宙大灾难中引力波的变化，了解到了什么宇宙奥秘呢？这就是今天要聊的话题。

事实上，引力波天文学还很年轻。它是观测天文学20世纪中叶以来逐渐兴起的一个新兴分支，其发展基础是广义相对论中引力的辐射理论在各类相对论性天体系统研究中的应用。与基于电磁波观测的传统观测天文学相对比，引力波天文学是通过引力波这个途径来观测发出引力辐射的天体系统。

但真正有重大发现的是：2016年，由激光干涉引力波天文台（简称：LIGO）记录到的第一个引力波。

2017年10月16日，全球多国科学家同步举行新闻发布会，宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波，并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。

在距离现在还不过五年的时间里，科学家们有了一些令人印象深刻的发现。地球引力波天文台记录到观测开始以来的第五次引力波，通过普通望远镜观测表明，引力波源也是电磁辐射的来源。它已经被数百个地面和轨道望远镜全方位地观测到了。

以下这些重大宇宙发现都是引力波测量得到的结果：

宇宙一直保持着扩张与收缩的循环

1916 年，阿尔伯特·爱因斯坦预测：非常大质量的物体之间（如：黑洞或中子星）的碰撞可能会产生在整个宇宙中传播的时空波动。

2016 年，人类亲眼目睹这一点：事实上，整个宇宙空间，包括地球和人类自己，都在不断受到引力波的影响。

当这样的波浪穿过所有物体时，它们都会微微地伸展和收缩，而且这种情况经常发生。由于引力波的源头在数千光年之外，这种影响对人类来说完全可以忽略不计；但如果距离足够近，人们就可能注意到空间和时间的波动。

黑洞确实存在

您可能会认为人类在几十年前就已经知道宇宙中有黑洞。但事实上：在 LIGO 之前没有人真正见过它们。

众所周知，所有的天文学都是以电磁波为观测基础组成的。对于人类来说，电磁波是可见或不可见的存在。

电磁波谱的排列顺序：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、x射线和伽马射线。

光波的频率比无线电波的频率要高很多，光波的波长比无线电波的波长短很多；而X射线和γ射线的频率则更高，波长则更短。

引力波记录两个黑洞合并

科学家们通过引力波信号的震荡幅度和频率来判断进行碰撞的黑洞的质量，而通过黑洞碰撞的实际强度和传播到地球的引力波强度，又可以判断它与地球的距离。在1998年，三位天文学家利用Ia型超新星作为“标准烛光”（Standard Candle），测量宇宙中天体的距离，得出宇宙正在加速膨胀的结论，由此发现暗能量，获得了2011年诺贝尔物理学奖。

显然，LIGO 是第一个通过实验性证明黑洞是存在的且可能相互发生碰撞，然后合并成一个更大质量的黑洞。

伽玛暴的起源

伽马暴一般指伽马射线暴。是来自天空中某一方向的伽玛射线强度在短时间内突然增强，随后又迅速减弱的现象，持续时间在0.1-1000秒，辐射主要集中在0.1-100MeV的能段。

伽马射线暴，短暂的爆发，持久的余辉

伽马射线暴是目前已知宇宙中最强的爆射现象，理论上是巨大恒星在燃料耗尽时塌缩爆炸或者两颗邻近的致密星体（黑洞或中子星）合并而产生的。因其无法穿透地球大气层到达地球，故只有在太空中才能被探测到；为了证实它们的存在，科学家们必须要借助异常精密的 LIGO 探测器才能记录由其引发的引力波。

2017年10月16日，当中子星碰撞合并产生的辐射到达地球。首先，LIGO 探测器记录到了引力波，几秒钟后，绕轨道运行的伽马射线望远镜费米 (Fermi) 看到了伽马射线的闪光。

以前科学家们也曾观察到此类爆发事件，它们的起源一直以来都是谜，但已经有人提出过一种假设：它们是由恒星碰撞合并而产生的伽马射线。只是鉴于过去的科技水平较低而没有得到证实，这意味着此类事件并不罕见。

结论

科学家们通过分析引力波探测器的数据了解到的一切都已经被预测和模拟过，实验与计算只是为了证明它的正确性。

科学家们知道由黑洞和中子星碰撞合并所产生的引力波的长度和能量，也知道黑洞的存在并且有可能会合并。

几乎可以肯定，天体之间的碰撞正是产生伽玛暴的直接原因，这意味着人类的物理学是可靠的。在它的帮助下，人类可以预测无法观察到的事件。

（本文完结）

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