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量子通讯速度 喵星人可能早就发展出了引力波探测技术,否则为什么每次我刚想倒(5)

2018-02-07 03:02 网络整理 教案网

四个领域的引力波窗口将在未来15年内开启

原则上,引力波也可以作为一种发送信息的手段。在刘慈欣的小说《三体》中,人类就是通过引力波广播的方式,把三体星的坐标公布出去的。有趣的是,发射引力波的那艘飞船就叫做“万有引力号”。

《三体》中的头号英雄章北海

现场有观众提问:引力波作为一种传送信息的工具,效果怎么样?

基普·索恩的回答是:在发射方面,可以认为引力波是一种很好的方法,因为它可以传遍整个宇宙。但是,在接收方面,引力波是一种非常糟糕的选择,因为探测它实在太困难了。因此,引力波会是你愿意采取的最后一种传送信息的方法。如果不是别无选择,你应该是没有理由用引力波来传送信息的。

我想,《三体》里受到三体人攻击、要被赶到澳大利亚团灭的地球人,就是到了这种别无选择的时候吧!

现场还有观众提问:按照粒子物理的描述,引力是由引力子来传递的。我们已经探测到了引力波这么微弱的信号,是不是也快探测到引力子了?

回答是:理论分析表明,引力子的数量是如此巨大,以至于几乎无法探测到单个的引力子。我的估计是,我们这一代看不到,你这一代看不到,你的下一代也看不到。

在这些关于引力波的科学知识之外,三位诺贝尔奖得主的人生感悟也给我留下了深刻的印象。

量子通信速度是多少_量子通信速度快不快_量子通讯速度

基普·索恩是三人中唯一的理论家。1953年,他在13岁时,读到了美籍俄裔物理学家、大爆炸理论的提出者之一乔治·伽莫夫(George Gamow)的科普著作《从一到无穷大》(One Two Three ...Infinity),从此立志投身科学。我也看过伽莫夫这本名著,也深受感动,这确实是一部值得向所有人推荐的经典著作。

基普·索恩被《从一到无穷大》感动:烟雨,我平凡事,此生,我怀大志……

在加州理工学院上大学的时候(1958-1962),基普·索恩的感受并不像一般人想象的那样轻松愉快,反而是感到许多同学都比自己聪明,压力不小。用他的话说,“我挣扎了一番”(I struggled)。

基普·索恩的挣扎方法,是坚持用自己的方式学习物理,理解物理。他写了很多笔记,用自己的方式证明定理,现场展示了几条他当年的笔记。最终,他的坚持不懈得到了回报,他对这些物理问题获得了透彻的理解。虽然他的理解方式可能跟其他人不一样,但他的记忆更长久,更适合科研应用。

我挣扎了一番

从正常的观点看来,基普·索恩是个“学霸”,但是他讲的偏偏是这样一个“勤能补拙”的故事。因此,我觉得我们对科学家的宣传大可不必在“学霸”、“学神”方面着墨太多,这是把重点带偏了,过多地强调天分,反而给普通人找到了不学习的借口。真正值得多宣传的,是学习的精神和学习的方法。

最早开始探测引力波的,是美国物理学家约瑟夫·韦伯(Joseph Weber,1919-2000),从1960年代就开始了。现在普遍认为,他的技术路线精度不够,不可能探测到引力波。但无论如何,大家都公认他是这个领域的开创者。

如果没有他,根本就不会有人认真对待这个想法。大家只会觉得引力波在理论上存在,探测不可能,然后就直接跳过了。只有约瑟夫·韦伯,用他的想象力、热情以至于疯狂,告诉大家探测引力波是在人力所及范围内的,激起了科学界对这个目标的兴趣。

约瑟夫·韦伯

引力波探测到之后,LIGO的领导人都向约瑟夫·韦伯表达了敬意。“成功不必在我,而功力必不唐捐”,约瑟夫·韦伯达到了这样的境界!

雷纳·韦斯在职业生涯之初,就投身于引力波探测这个大坑,将此作为自己毕生的目标。而基普·索恩却不是这样,在他刚开始做教授时,是不相信人类能够探测到引力波的。

一开始我是拒绝的

为此,在1973-1975年间,他跟雷纳·韦斯等人进行了一番辩论,但结果却是……他被说服了!从此,他决心付出全部的努力,想尽一切办法,和雷纳·韦斯等人一起实现这个目标。