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虫洞是一种理论上能够连接遥远时空点的通道。它往往被描绘成一根狭窄的管道，两端各连着一个张开大口的“引力井”。但虫洞究竟是个什么形状，我们一直不得而知。尽管虫洞的存在尚未被证实，但一名俄罗斯物理学家近日以虫洞对光线和引力的影响为基础，提出了一种测绘对称虫洞形状的方法。

从理论上来说，可穿透虫洞（或者说时空中的四维通道）的作用原理可能是这样的：在虫洞一端，黑洞的强大引力会将物质吸入其中；物质通过管道到达另一端的“白洞”，然后被白洞吐出。此时该物质与它的原始时空位置已经相距极远。不过，科学家们虽然在宇宙中观察到过黑洞存在的证据，却从未找到过白洞的踪影。

因此，尽管爱因斯坦广义相对论并未否认虫洞的存在，但虫洞（以及星际旅行的可能性）至今未获证实。

不过，无论虫洞存在与否，科学家对光线和引力波的行为已经有了较多了解。

宇宙中比光速快万倍的引力波，是怎样的存在？

1916年，爱因斯坦发表了第一篇预示引力波的论文；2016年2月11日，激光干涉引力波天文台（LIGO）科学家宣布探测到引力波来源:https://dbssx.com/cshi/202412-30.html。这两座相隔100年的科学丰碑，见证了人类智慧的深邃和宇宙奥秘的玄妙。

时空波动荡起“涟漪”

何为引力波？LIGO科学组织成员、清华大学博士后胡一鸣介绍，广义相对论可用一句话概括：“时空告诉物质如何运动，物质引导时空如何弯曲。”当物质分布改变时，时空也会相应变化，这一变化以光速向四周传播，仿佛向平静的湖面丢下一粒石子，湖面会出现一圈圈波浪向外荡去。当宇宙中发生黑洞合并等“大质量事件”时，所产生的时空波动会像涟漪那样传开，这便是引力波。

引力波在宇宙空间中传播，永远也不会衰减。正因为在传播中几乎不会衰减，人们已幻想未来用引力波通信来源:https://488wan.com/cshi/202501-196.html。

光学专家、上海理工大学庄松林院士表示，引力波通信等潜在应用还是很遥远的事，但如今，引力波探测的科学价值是显而易见的。黑洞等大质量天体合并、超新星爆发、100多亿年前的宇宙大爆炸……都有望通过被探测到的引力波去揭开宇宙起源和演变的奥秘。引力波天文学将是继电磁波天文学、宇宙线天文学和中微子天文学之后，人类认识宇宙的全新窗口。来源:https://488wan.com/cshi/202501-205.html

1秒内释放“3个太阳”

由于引力波非常微弱，探测引力波很长一段时间内被视为“不可能完成的任务”。上世纪70年代，加州理工学院莱纳·魏斯等人提出了激光干涉方法。这种方法采用迈克耳孙干涉仪原理，让激光在反射镜中来回反射，形成干涉条纹。引力波传到地球后，会引起干涉条纹的位移。虽然位移距离极小，但探测灵敏度如果达到10的负21次方以下量级，就有望发现引力波。

1991年，加州理工学院、麻省理工学院在美国国家科学基金会的资助下，开始联合建设LIGO。引力波探测器的主要部分是两条互相垂直的干涉臂，臂长均为4公里。两臂交会处，激光光源发出的光束被一分为二，分别进入互相垂直并保持超真空状态的空心圆柱体内，然后被终端的镜面反射回原出发点，并在那里发生干涉。若有引力波通过，便会引起时空变形，一臂的长度略微变长，另一臂的长度略微缩短，从而造成光程差变化，激光干涉条纹也会发生相应变化。来源:https://aiyou168.com/cshi/202501-226.html

经过2010年至2015年的升级改造，探测器灵敏度提高了10倍，达到10的负23次方，被称为“先进LIGO”。此次宣布探测到的引力波，其信号是去年9月14日捕获的来源:https://www.488wan.com/cshi/202501-199.html。它来自13亿光年外，产生于两个黑洞的合并，合并时的一瞬间，有3个太阳质量的能量以引力波形式在不到1秒内释放。经过13亿年旅行，这圈“宇宙涟漪”被LIGO的两台探测器先后捕获。

我宜先启动地面探测

在引力波探测领域，虽然美国LIGO项目已捷足先登，但欧洲、日本、印度等多个国家和地区也都在开展激光干涉仪引力波探测项目。来源:https://488wan.com/cshi/202501-243.html

在我国，科学界在引力波探测领域有较大分歧。一派观点认为，地面上探测引力波的噪音太多，应率先在太空中探测，使我国在这一领域占据国际领先地位。另一派观点认为，鉴于目前的技术水平，很难在太空中建立非常稳定的干涉臂，我国应先启动地面探测项目。

去年，中山大学发起“天琴计划”，提出分4个阶段完成所有空间引力波探测所需的关键技术，最终发射3颗地球高轨卫星进行引力波探测。庄松林认为，我国科技界的当务之急是启动国际主流的地面探测项目，以便尽快开展引力波天文学研究来源:https://aiyou168.com/bkjj/202412-44.html。

引力波激起的一串问号

引力波是一种声音吗？能不能实现科幻作品里的应用？“带走”3个太阳质量的引力波来了，要不要害怕？那么费劲探测爱因斯坦一百年前预言的引力波，到底为什么？来源:https://488wan.com/cshi/202501-155.html

引力波：声音或乐器来源:https://488wan.com/cshi/202412-18.html？

“我们愿意把它称为一种声音，但引力波并不是声音，”参与引力波研究的LIGO天文台的数据分析专家、加州理工学院物理系教授艾伦·魏因施泰解释说，声音以音速在空气中传播，而引力波则是以光速传播，可以在真空中传播。两者都是一种震动，但引力波是一种全新的震动方式。LIGO天文台将探测器连接到扩音器，从而“听到”引力波的声音。

LIGO科学合作组织的研究成员、加州理工学院物理学教授陈雁北则指出，引力波也是一种机械振动，如同用非常大的能量，在宇宙中敲响了一面蒙皮紧绷的鼓。来源:https://aiyou168.com/bkjj/202412-43.html

引力波袭来会怎样？

陈雁北说，引力波携带的能量很大，但实际对物质产生的作用却十分微弱，这也是探测它很困难的原因。如果把引力波在地面附近的能量流单位时间和面积算一算，就会发现它不能挪动电荷，所以作用很微弱。如果某人站在引力波波源附近，而引力波向此人正面袭来，从理论上说人会变得矮胖，再抻长，再变矮胖……如此反复，但实际上在地面是很难探测到引力波的。

引力波能让科幻成真？

能否借助引力波实现星际航行、时空穿越或者星际通信呢？

陈雁北说，引力波非常微弱，因此很难发射可以被接收和探测的引力波。从理论上讲，有可能向一个正在合并的双黑洞发射一个叠加的引力波，可望产生一种引力波放大效果，但实际上不太可能实现来源:https://488wan.com/bkjj/202412-6.html。此外，由于引力波本身造成的时空弯曲是很小的，所以借助引力波“穿越时空、回到过往”并不现实。

魏因施泰说，引力波离应用阶段还很远。现在谈“借助引力波时空旅行”之类的科幻设想还为时太早，利用引力波的宇宙通信也只是一种微弱的可能。

“天琴计划”如何借力？

这项研究与中国的引力波探测工程“天琴计划”有何异同？陈雁北说，他希望“天琴计划”实现3个愿景。第一，测量引力波可借助不同的“窗口”。如果中国的空间引力波项目观测到大质量或超大质量的黑洞并合，将对人类理解宇宙演化起到非常重要的作用。

其次，“天琴计划”可与LIGO天文台进行联合观测。比如，信号首先进入“天琴”的观测范围，随后抵达LIGO天文台，再次被观测，将使科学家对同一波源掌握更多信息。此外，将“天琴计划”作为发展空间技术的平台，促成不同领域科学家的合作，无疑对中方计划具有重要意义来源:https://488wan.com/xwzx/202412-69.html。　

宇宙中比光速快万倍的引力波，是怎样的存在？今天我们来认识一种神奇的波——引力波。在物理学中，引力波是指时空弯曲中的涟漪，通过波的形式从辐射源向外传播。它是太空中一种看不到的波，并且传播速度非常快。我们从很久以前就知道这种波了。100多年前，伟大的科学家爱因斯坦提出了许多关于重力和空间的想法。引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的，也就是物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动。

他预言当两个天体比如行星或恒星围绕彼此旋转时，会出现非常神奇的现象，比如这种运动会在宇宙中产生波。通俗地说，可以把它想象成水面上物体运动时产生的水波。科学家们把宇宙中的这种波称为引力波。引力波是不可见的。但是，它们的传播速度非常快，几乎相当于光速(每秒钟186000英里)。当引力波经过时，它会挤压和拉伸周围的一切物体。

那么，引力波是怎样形成的呢？专家说了，物体高速运动时会产生超强的引力波。引力波有宇宙初生时的“啼哭”之称，它自宇宙诞生后便一直四散传播，现在可探测到的余响能量非常小。我们所预期在地球上可观测到的最强引力波来自很远而且很古老的事件，在这事件中大量的能量发生剧烈移动，比如：超新星爆发，或者两个非常大的天体相互旋转。但是这些事件产生的引力波通常距离我们非常远。并且，有时它们产生的引力波很小很微弱。于是，当这些引力波到达地球时就变得更加微弱了，所以它们很难被探测到。

如何证实引力波的存在呢？2015年，科学家们首次探测到了引力波！他们使用了一种非常灵敏的仪器——激光干涉引力波观测台(LIGO)。这次引力波是两个黑洞对撞后融合时产生的。令人惊讶的是，这次撞击发生在13亿年以前，但是引力波直到2015年才传到了地球上。引力波的首次发现是科学史上十分重大的事件。在此之前，我们对于宇宙所有的认识都来自于光波。但之后我们拥有了一种认识宇宙的全新的方法——引力波。

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