引力波证实的现实意义是什么?

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最近一段科研界最大的新闻,莫过于引力波(又称重力波,Gravitational wave)的证实。为此,当天谢菲尔德大学的副校长给所有科研人员发了一封长长的邮件,回忆起物理学家的他当年如何如何研究引力波。

其实我之前并不知道什么是引力波。为了不被引力波击倒,我特意查寻了一下引力波的基本知识,算是不至于让人觉得我不像在科研界混饭吃。我对物理学的理解与大众并无区别,这并妨碍我提出这个问题:引力波的证实对于人类或者说普罗大众有什么现实意义?

许多人一提引力波,就说LIGO科研人员可能会获得下一届诺贝尔奖,能发什么高级别的论文,引领引力波天文学的探索热点。也有人说再一次证明爱因斯坦的伟大:他的预言又一次证实。我觉得这些都是表面的东西,或者说与普通人离得太远。

诺贝尔奖每年都有,获奖者不是张三就是李四,总之不是普通人,高水平的论文期刊不是出版王五就是赵六的论文,肯定不会空档期。当然,引力波天文学研究者申请基金时可能会容易得多——有钱的国家都不愿在前沿科学上落后。至于爱因斯坦的预言,无论证实不证实引力波,他在物理学界的地位无可否认,然而在宇宙长河中,他再怎么伟大也终将归于沉寂。

个人的理解,我认为引力波从理论到实验室证实,是人类对于世界探索认识的又一次伟大进步,从理论意义到现实应用,很可能会慢慢体现出来。

牛顿力学的构建,带来物理学体系的完善,至少在我们普通大众所感知的日常生活,我们受益于牛顿力学。电磁波的发现在当时就像今天的引力波证实一样,当时只有理论意义,存在于空间中,看不见摸不着,一般人都难以相信,更别提有什么用处。但后来各种通讯手段方式,无不受益于它。

具体到引力波的证实,终于观察到它是时空扭曲时释放的能量。今天的普通大众一谈到时空扭曲,一般都会觉得天方夜谭,时间和空间怎么够被扭曲?微小得不再微小的引力波又如何能传达如此之远?打个比方,不懂万有引力的人,一定会觉得任何两个物体之间都存在相互吸引的力量(万有引力)是不可能的事情,因此也就无法理解为什么月亮围绕地球转,地球围绕太阳转。

引力波如果能被人类利用起来,也许会是比电磁波更可行的星际通讯手段,同时也是更好地研究宇宙的方式,它传递如此之远和如此之久,并且携带了最原始的信息。更进一步,对时空扭曲的研究甚至利用,我们完全有可能找到不是基于今天经典力学中的星际旅行方式,比如虫洞的方式。甚至更异想天开地讲,既然时空可以扭曲,目前的极速——光速,是否也可以超越?

现在说起这些,我自己都不敢相信,但我相信,如果没有空气动力学的构建,过去的人们无论如何都想不到,今天诺大的飞机居然能在天空中飞行,还飞得那么快。

今天的人们也许看不到引力波为我们普通大众所利用的那一天。我只愿未来能够利用引力波的人类看到我这篇博文时,会发出感慨:原来那时候的人们已经想过这些问题。