讓物理學界沸騰的引力波說明文閱讀原文附答案

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　　《讓物理學界沸騰的引力波》說明文閱讀原文

　　①2016年2月12日，全世界的物理學界都沸騰了——百年前已經被預言的引力波，終於被探測到了。

　　②普通大眾卻很少有人知道，“引力波”到底是什麼為什麼探測到它需要百年努力它又能給世界帶來什麼

　　③愛因斯坦在廣義相對論中，將引力解釋為時空的彎曲。它的意思是，我們平時感知的空間貌似是平直的，但真實的情況中，卻是像在哈哈鏡裡一樣，是彎曲的。這種彎曲是物質造成的，質量越大，造成的彎曲就越大。我們可以把宇宙想象成一個蹦床，如果沒有任何干擾，它是平坦的。但當有質量的物體出現時，比如一個雞蛋，來遊樂場的小孩子，或者是地球這樣的龐然大物，它就會變得彎曲。這種彎曲，由於我們跟著蹦床一起彎曲了或彎曲太微小，我們完全感覺不到。但如果這個大質量物體發生變化——雞蛋被吃了，小孩子蹦走了，或者地球爆炸了——蹦床就會開始震動，這種震動就是引力波。當然，跟著一起震動的我們也感覺不到它在震動。

　　④但物理學家可不這麼想，他們急需感覺到震動，來證明自己確實讀懂了宇宙。於是，他們發明了世界上最大和最貴的——圓規,或許很像，但他們把它叫做邁克耳遜干涉儀，或是LIGO。LIGO的“兩條腿”每條都有4000米長。它的原理是什麼假設我們有兩個短跑運動員，他們在任何情況下跑步速度都一樣，那麼，如果跑道因為引力波擾動，長度發生了變化——就像蹦床表面會因受力，在一個方向上拉伸一樣，他們從LIGO的兩條腿上跑回來的時間就會發生些微的差異。我們就知道，空間確實在震動。

　　⑤然而，這並不是那麼簡單的。第一，震動太小了，也許4000米只會發生0.000000000000000001米***我幫你數好了，這裡應該有17個0***的變化。第二，我們不能讓諸如跺腳、打噴嚏或是地震影響我們的觀測，所以要用各種裝置讓兩條腿穩定。同時，我們還要在很遠的地方再建一個，如果兩個都震動了，我們就知道這不是科研人員絕望情況下掀桌子引起的。

　　⑥這個美國國家科學基金會***NSF***資助的專案前前後後已經花去了數十億美元。對於大眾來說，或許會懷疑花費這麼多美元去探索引力波有何意義。聽到這個訊息，愛因斯坦當然會高興，因為這證明了他不像普通人類的腦袋瓜又對了。不過，其他物理學家呢對他們來說，這輕輕的一震，比《美人魚》、《星球大戰》乃至人類史上所有的電影加起來都好看，因為它蘊含的劇情，是宇宙誕生的畫面。我們從小都被告知一個最著名的猜想——宇宙是在一場爆炸中誕生的。這意味著，在時空的開始時，這個大蹦床有一次最劇烈的震動。引力波就能讓我們還原這個震動——它是否存在，有多大規模等等。據科學家說，這次的引力波就是在距離我們超級遠的地方，由我們看不到的超級大的黑洞的變化引起的。

　　***《讀者》201606，原文有刪改***