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Advance Member
  
加入日期: Apr 2005
文章: 479
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科學家觀測到了宇宙暴脹理論所預言的太初重力波
這個發現是宇宙大爆炸理論中暴脹的重要證據，有助於解釋宇宙是如何開始的。
這也是廣義相對論所提及的重力波的間接證據。 這次的發現是由研究宇宙背景輻射的BICEP2研究人員所發現的。他們將架在 南極的BICEP2對準星空，找尋primordial B-mode polarization。 (這個名詞我不太會翻，故保留原文) 根據大爆炸理論，在宇宙暴脹的初期經過一次非常短暫(約10^-33 ~ 10^-32秒) 又非常快速的膨脹(時空膨脹尺寸的數量級約是10^78)。  然後這個膨脹形成了上圖及科普書中常見到的名詞"宇宙背景輻射"(CMB)，這 個輻射(電磁波)告訴我們整體來說宇宙是相當均勻的，但這個均勻的宇宙圖像 中仍有些微的"擾動"，所以科學家想藉由這些擾動去了解宇宙的形成到底是什 麼樣子的。 由電磁學理論，科學家知道當電磁波經過一個電場或磁場時，會受到場的影響 而被極化(具有方向性)。同樣地，藉由愛因斯坦的廣義相對論所預言。當電磁 波經由一個重力波的時候，也會因重力場的影響而被極化。這個極化雖然總合 起來的表現形式仍然是零，但它各別表現的形式與不存在重力波的形式不同。 以下是這兩種的差異： 不考慮重力波的密度膨脹理論，則偵測到的 CMB 為 E-mode 若真的存在重力波，則因重力波的影響。偵測到的 CMB 可為 B-mode  請注意E-mode是鏡相的，但B-mode則否。 當然也有其他可能的因素，導致在CMB中輻射的極化產生B-mode。 所以這次BICEP2發表的研究成果，說明了他們在排除了其他可能造成B-mode 的因素之後，發現了CMB中的確有B-mode，而這B-mode的電磁波，只有當 重力波存在時才會符合觀測數據；甚至可以說，只有當重力波存在時，才有可 能造成這麼大的差異。 哈佛發的新聞稿中，co-leader Clem Pryke很有趣的用了一個比喻形容這個發現： This has been like looking for a needle in a haystack, but instead we found a crowbar. 因而間接證實了： 1.宇宙大爆炸理論是正確的。 2.廣義相對論所預言的重力波是存在的。 雖然目前台灣好像還沒有新聞，但若這個發現是真實的。 個人認為這個發現有諾貝爾物理獎的實力。 引用連結： First Direct Evidence of Cosmic Inflation Gravitational Waves from Big Bang Detected
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提高計算速度的方法不只一種。 平行計算只是一種提高效率的方式，具有不確定性與複雜性。關於提高效率的方式，存在著各種不同的理論。 對於我們來說，那並不是完美的東西。 此文章於 2014-03-18 12:41 PM 被 路過 編輯. 原因: 錯字 |
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2014-03-18, 12:35 PM
#1
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Major Member
 加入日期: Aug 2006
文章: 207
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重力波的預測與證實已經抓到1993年的Nobel Prize了...
http://media.fas.harvard.edu/core/cfa/cfa_live.html 以下是我很久以前才疏學淺時亂寫的東西 你想知道這個問題，首先必須從宇宙的起源開始談起，過去比較為人知的是大霹靂理論，但現在已經進展到無限暴脹理論，猜想宇宙是從充滿擾動的無之中誕生，在普朗克時間尺度內發生暴脹，而且在這樣的暴脹發生之前，不但時間空間都沒有意義，甚至暴脹之後還不斷有新的宇宙誕生，並有著不同的時間空間設定，我們只是身處在其中一個宇宙中，至於霍金的虛數時間暴脹理論有太多我不懂的東西，沒辦法亂講... 無限暴脹理論根基於大霹靂，一般人會比較容易理解，也因此我們猜想宇宙既然是從一點發生的，我們應該有辦法觀測甚麼東西回推那個起源點在哪裡，第一個相關的研究是宇宙背景輻射，發現宇宙中有深淺不一的極低溫白雜訊，而且分布不均，在推測為什麼會有背景輻射，而且不均勻的情況時，成功找到了暴脹學說的證明，因此基本上大霹靂的根基已經趨於穩固，但對於找到起源點還是知之甚少。 1993年的諾貝爾物理學獎，頒給了引力波的證明，透過觀察一對中子雙星系統，可以證實引力波確實存在，而且其傳播速度可能遠高於光，但這還沒有強力的證據，因為人類目前只能證明引力波存在，卻無法精確量測引力波的強度與速度。 由於暴脹初期，宇宙處於一片高溫充滿電漿的情況，此時電子與原子核彼此之間不受束縛，光線無法直線前進，也因此，使用光學觀測宇宙時只能追到大約150億年前，沒有辦法再繼續往前觀測，這是光學觀測中的一大限制，直到宇宙降溫至電子被原子核捕獲為止，被稱為宇宙的放晴。 既然透過光學觀測有其侷限性，因此科學家亟欲想透過其他東西觀測宇宙更多精細結構，譬如宇宙無線電波、引力波等其他較光學來說不受束縛的量測方式；該文章說明如果可以找到方法更加精細測量引力波的強度與速度方向等，或許就有辦法找出宇宙暴脹起點，進而直接觀測到宇宙之起源。 有興趣可以查幾個引力波觀測計畫的關鍵字：LISA、LIGO、Bicep |
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2014-03-18, 12:46 PM
#2
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Regular Member
 加入日期: Sep 2001 您的住址: HsinChu
文章: 76
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引用:
愛因斯坦真的感覺像是穿越時空過來的人......或者是說不同次元等級的人 太強大了 |
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2014-03-18, 12:48 PM
#3
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Advance Member
加入日期: Apr 2005
文章: 479
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引用:
哈佛的那個連結，我從前天得知這個消息一直到現在還是開不太起來。 直播那段期間仍然是斷斷續續的  個人帶有偏見的看法認為這兩者觀測的意義是完全不同的，1993年Russell A. Hulse 與 Joseph H. Taylor Jr.是用雙星系統證實重力波的存在。 然而這次是除了重力波的存在以外，更說明目前的大爆炸理論是正確的。 或者說量子力學跟廣義相對論在暴脹期間也是仍然適用的，因為只有當量子漲落是真實 的，才有可能在那種極端的狀態下產生不均勻的重力波。 換言之量子力學是正確的、廣義相對論也是正確的。 我想任何一個物理出身的科學家聽到這消息，精神應該都會為之一振。 不過我很想吐嘈一句Half life梗： crowbar果然是物理學聖劍 
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提高計算速度的方法不只一種。 平行計算只是一種提高效率的方式，具有不確定性與複雜性。關於提高效率的方式，存在著各種不同的理論。 對於我們來說，那並不是完美的東西。 |
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2014-03-18, 01:26 PM
#5
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Major Member
加入日期: Feb 2005
文章: 101
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最近剛好在看The Fabric of the Cosmos，昨天也剛好把第四集看完。
從以前就對大爆炸感到好奇，尤其在大爆炸前的那一個點，大小為何？能夠把整個我們的宇宙的質量壓縮為一個點，而其所組成的成分為何？ 這不知在有生之年可否有個解答？
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 ZARD - 坂井泉水 - 一位我最尊敬的藝人也是在我心中代表著一個無法取代的地位！ |
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2014-03-18, 02:04 PM
#6
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Major Member
加入日期: Jun 2010 您的住址: 台灣
文章: 109
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我比較好奇宇宙這個點澎脹前那週圍都是什麼？連空間也沒有的那裡是什麼？？在那裡裡面有任何物質存在嗎？
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2014-03-18, 02:12 PM
#7
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Major Member
加入日期: Aug 2001
文章: 211
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我聽過大爆炸理論，也聽過薛丁格的貓(跟他的女朋友們)。
但是我完全看不懂在你們說什麼東西。 唯一看懂的那句是在大海撈繡花針卻撈到鐵棒，不過也看不懂什麼 是 half life 的梗，因為我只玩 CS~ 
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滿招損 謙受益 |
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2014-03-18, 04:21 PM
#8
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*停權中*
加入日期: Dec 2000
文章: 842
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引用:
你的問題不會有答案的 因為這是觀測出來的結果證明了宇宙是無中生有的 而在物質產生之前，時間空間都是不存在沒有意義的 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%87...%B6%A8%E8%90%BD |
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2014-03-18, 04:52 PM
#9
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*停權中*
加入日期: Sep 2001
文章: 1,253
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引用:
+1，這些理論小弟都不懂，只是想知道承載未爆炸宇宙的空間，又是什麼？ |
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2014-03-18, 04:54 PM
#10
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