引力波觸發(fā)的漣漪（圖片來(lái)自http://www.comgeo.net/archives/24179#more-24179）

中國(guó)天氣網(wǎng)訊 日前國(guó)外幾大網(wǎng)站同時(shí)刊登一個(gè)重大天文發(fā)現(xiàn)－來(lái)自大爆炸的引力波證據(jù)。北京時(shí)間18日凌晨，哈佛－史密森天體物理中心的John Kovac博士向世界宣布，他和他的團(tuán)隊(duì)找到了宇宙大爆炸的第一手證據(jù)。

這些引力波是“大爆炸的第一個(gè)顫動(dòng)”。他們的數(shù)據(jù)顯示了引力波，或時(shí)空漣漪的第一手圖像，最終證實(shí)了量子力學(xué)與廣義相對(duì)論之間有著很深的關(guān)系。“探測(cè)這個(gè)信號(hào)是今天宇宙學(xué)中最重要的目標(biāo)之一。許多人的許多工作都為這個(gè)做準(zhǔn)備。”BICEP2團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)人John Kovac說(shuō)，他是哈佛－史密森天體物理中心的物理學(xué)家。

這些開創(chuàng)性的結(jié)果來(lái)自BICEP2望遠(yuǎn)鏡對(duì)宇宙微波背景的觀測(cè)－大爆炸遺留下來(lái)的微弱光線。這余輝中的細(xì)小波動(dòng)提供了早期宇宙條件的線索。例如，天空中溫度的細(xì)小差異顯示了宇宙中哪部分密度比較大，最終凝聚成星系和星系團(tuán)。

這是利用美國(guó)宇航局威爾金森各向異性探測(cè)器（WMAP）長(zhǎng)達(dá)9年時(shí)間內(nèi)積累的數(shù)據(jù)構(gòu)建的詳盡的宇宙初期全天地圖。這張圖像可以看出宇宙微波背景在空間上分布的微小不均一性。（圖片來(lái)自：http://tech.sina.com.cn/d/2014-03-18/01139248537.shtml）

雖然宇宙微波背景只是光的一種形式，但是它展現(xiàn)了光的所有性質(zhì)，包括偏振。在地球上，太陽(yáng)光經(jīng)過(guò)空氣散射，變成偏振的，這就是為什么偏振太陽(yáng)鏡有助于減少眩光。在太空中，宇宙微波背景經(jīng)原子和電子散射，也變成偏振的。BICEP2團(tuán)隊(duì)捕捉到了稱為’B-模式’的一種特殊偏振狀態(tài)，這表明了古老光線在偏振方向上呈扭轉(zhuǎn)或’卷曲’的形式。

引力波在行進(jìn)時(shí)，會(huì)擠壓太空，而且這種擠壓會(huì)在宇宙微波背景中產(chǎn)生一種截然不同的形式。引力波具有偏手性，很像光波，會(huì)有左旋和右旋偏振。由于渦旋形B-模式具有偏手性，所以它們是引力波一個(gè)獨(dú)特的簽名。這是引力波穿越原始天空的第一張直接的圖像。

小組從1度到5度檢查了天空的空間尺度（這個(gè)尺度是滿月的2到10倍的寬度）。為了做這些，他們跑到了南極，因?yàn)槟抢锖?、干燥、空氣穩(wěn)定?！澳蠘O是最近能到達(dá)太空且還在地球上的地方，”Kovac說(shuō)，“它是地球上最冷、最干凈的地方，尤其適合觀測(cè)來(lái)自大爆炸的微弱微波?！?/P>

探測(cè)到B-模式偏振信號(hào)比很多宇宙學(xué)家預(yù)期的要強(qiáng)烈很多，他們也很驚訝。小組分析了3年多的數(shù)據(jù)，以盡量排除任何誤差。他們也假設(shè)星系塵埃是否會(huì)引起觀測(cè)到的形式，但是數(shù)據(jù)顯示這是極不可能的。“這好比我們?cè)诟刹荻阎袑ふ乙桓?，卻發(fā)現(xiàn)一個(gè)鐵撬，”合作領(lǐng)導(dǎo)人Clem Pryke說(shuō)（美國(guó)明尼蘇達(dá)大學(xué)）。

這項(xiàng)工作對(duì)于一些我們最基本的問(wèn)題提供了新的見解：為什么我們存在？宇宙是怎么開始的？這些結(jié)果不僅僅是爆炸的一個(gè)確鑿證據(jù)，它們還告訴我們爆炸是什么時(shí)候發(fā)生的，這個(gè)過(guò)程有多大的威力。（楊亞芬編譯）