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圖片
(圖a)
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物理學家愛因斯坦——愛因斯坦(Albert Einstein,1879-1955),是20世紀著名的猶太裔科學家,是1921年諾貝爾物理學獎得主。他提出的相對論是近代物理學最重要支柱之一,他發現的時間與質能等價的方程式E=mc2,更是全世界最著名的方程式。
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(圖:網上圖片)
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(圖b)
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(圖c)
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 新聞焦點:科學界證百年前推測

【明報專訊】最近,科學界證實了一項百年前的推測,讓大家對宇宙有新的理解及認識﹗

■小遊戲

1. (圖a)與什麼理論有關?

A. 廣義相對論

B. 開普勒第三定律

C. 天體運行論

2. 該理論由誰發表的?

A. 開普勒

B. 哥白尼

C. 愛因斯坦

3. (圖a)證實什麼的存在?

A. 黑洞

B. 重力波

C. 蟲洞

(答案見另文)

美LIGO證重力波的確存在

天才科學家愛因斯坦發表對現代物理學影響深遠的廣義相對論100年後,美國雷射干涉儀重力波觀測站LIGO(The Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)宣布,終於能證實愛因斯坦在廣義相對論內最後一項有關重力波的推測,證明重力波的確存在。

中大助理教授參與

香港中文大學物理系研究助理教授黎冠峰也有參與LIGO的研究工作,是LIGO合作組中唯一一名來自香港院校的科學家。 最近他在中大講座講解有關研究,可到網頁重溫內容:www.cpr.cuhk.edu.hk/cutv

■知多點

廣義相對論

愛因斯坦在100年前曾發表狹義相對論和廣義相對論,在狹義相對論中,他指出時間與空間是一體,即「時空」。之後他再發表廣義相對論,認為質量會導致時空扭曲,產生重力。在他的理論中,指出重力其實不是「力」,而是時空扭曲的副產物,而愛因斯坦也在理論中預測了重力波的存在,然而由於重力波的波動微弱,令人難以探測。

認識重力波

■填填看

科學家有一個比喻來形容重力波,是什麼呢?請將答案填色。(圖b)(答案見另文)

A. 時空裂縫

B. 時空漣漪

C. 時空軌道

重力波助了解萬有引力

你有向湖扔石子的經驗嗎?想像天體是石子,而時空就是湖,當兩個天體撞擊落在時空中,就像石子扔向湖,湖因石子的撞擊而產生漣漪,甚或波浪。石子令湖出現變化,天體撞擊則會令時空扭曲,這就是重力波的「傑作」了﹗在愛因斯坦的預測中,認為兩個距離很近的大質量天體(如黑洞)互相圍繞或碰撞,便會產生「漣漪」或波紋,它們的波動會因此將時空扭曲。重力波的發現可有助了解萬有引力的本質呢﹗

想更深入認識重力波,可上YouTube觀看動畫影片,認識更多:

https://youtu.be/4GbWfNHtHRghttps://youtu.be/vNXJfDvNc2s(附中文字幕)

■選選看

證實重力波的存在,有何重要?為世界帶來什麼影響?請剔出來。(圖c)

1. 重力波的證實,令愛因斯坦的廣義相對論得到最終確認,改變人類對時間、空間概念的認知

2. 可以提早確認來屆諾貝爾物理學獎得主

3. 隨重力波的證實,大部分宇宙謎團得到解答,可不用再觀測太空宇宙

4. 重力波可穿透連電磁波也無法穿透的空間,令人類可掌握更多宇宙資訊,例如科學家憑這次直接觀測到的信號,便能估算出兩個合併黑洞的質量大約是太陽質量的29和36倍、發生於13億年前(距離地球13億光年外)

5. 對宇宙起源有更進一步認識

6. 重力波是了解很多宇宙現象的唯一途徑,包括引致重力波的劇烈物理活動等

參考網頁

LIGO www.ligo.org

美國太空總署www.nasa.gov

■想一想

1. 認識宇宙起源與我們有何關係?

2. 科學家對理論有「大膽假設、小心求證」之說,你認為推測與證實對理論成功建立有何重要?

■關鍵詞

宇宙大爆炸 Big Bang

黑洞 black hole

廣義相對論 general theory of relativity

重力波 gravitational waves

時空漣漪 ripples in the fabric of spacetime

文:大海

圖:網上圖片、資料圖片

 
 
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