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观测宇宙的新窗口
人类(lei)最早用(yong)眼睛观(guan)(guan)察宇(yu)宙，后来出现了(le)(le)(le)光学(xue)(xue)(xue)望远(yuan)镜，增(zeng)加了(le)(le)(le)观(guan)(guan)测(ce)(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)距离(li)，射(she)电(dian)、红(hong)外(wai)、紫外(wai)、X—射(she)线、γ射(she)线等(deng)望远(yuan)镜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)出现，扩(kuo)展了(le)(le)(le)观(guan)(guan)测(ce)(ce)(ce)(ce)宇(yu)宙的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)视野、然(ran)而，所(suo)有(you)(you)这(zhei)(zhei)(zhei)些观(guan)(guan)测(ce)(ce)(ce)(ce)手段的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基础，都(dou)(dou)是(shi)接受来自天(tian)体的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)电(dian)磁(ci)辐(fu)(fu)(fu)射(she)，对于某些缺(que)乏(fa)电(dian)磁(ci)辐(fu)(fu)(fu)射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)“暗”天(tian)体，我们(men)就会视而不(bu)见，引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)波(bo)(bo)(bo)探(tan)测(ce)(ce)(ce)(ce)可(ke)以弥补这(zhei)(zhei)(zhei)一(yi)(yi)(yi)缺(que)陷。由于天(tian)体都(dou)(dou)具有(you)(you)质量，因而只(zhi)要探(tan)测(ce)(ce)(ce)(ce)器足(zu)够灵敏。它们(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)运动都(dou)(dou)可(ke)由于辐(fu)(fu)(fu)射(she)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)波(bo)(bo)(bo)而被检(jian)测(ce)(ce)(ce)(ce)。预期中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)黑洞就是(shi)一(yi)(yi)(yi)个例子。黑洞不(bu)辐(fu)(fu)(fu)射(she)电(dian)磁(ci)波(bo)(bo)(bo)，而它们(men)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)产生(sheng)和(he)碰撞都(dou)(dou)将(jiang)辐(fu)(fu)(fu)射(she)出强烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)波(bo)(bo)(bo)。历史(shi)上(shang)每(mei)一(yi)(yi)(yi)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)探(tan)测(ce)(ce)(ce)(ce)工(gong)具的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)，都(dou)(dou)伴随着重大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)天(tian)文学(xue)(xue)(xue)发(fa)(fa)现，如(ru)射(she)电(dian)望远(yuan)镜“看”到了(le)(le)(le)中子星，宇(yu)宙微(wei)波(bo)(bo)(bo)背景(jing)观(guan)(guan)测(ce)(ce)(ce)(ce)发(fa)(fa)现3K宇(yu)宙背景(jing)辐(fu)(fu)(fu)射(she)。可(ke)以预测(ce)(ce)(ce)(ce)，由于引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)波(bo)(bo)(bo)携带着天(tian)体运动的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)大量原始信息，引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)波(bo)(bo)(bo)探(tan)测(ce)(ce)(ce)(ce)也将(jiang)在(zai)宇(yu)宙观(guan)(guan)测(ce)(ce)(ce)(ce)上(shang)有(you)(you)新的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)发(fa)(fa)观(guan)(guan)，引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)波(bo)(bo)(bo)探(tan)测(ce)(ce)(ce)(ce)器将(jiang)成(cheng)为(wei)研(yan)究(jiu)天(tian)然(ran)物(wu)理(li)学(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)力(li)(li)(li)工(gong)具。这(zhei)(zhei)(zhei)一(yi)(yi)(yi)前(qian)景(jing)激(ji)发(fa)(fa)了(le)(le)(le)天(tian)体引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)波(bo)(bo)(bo)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究(jiu)热潮，极大地推动了(le)(le)(le)天(tian)文学(xue)(xue)(xue)和(he)天(tian)体物(wu)理(li)学(xue)(xue)(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)进展。1992年(nian)(nian)物(wu)理(li)学(xue)(xue)(xue)诺贝(bei)尔奖得主是(shi)美国的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)J. Taylor和(he)R. Hulse，得奖原因是(shi)他(ta)们(men)对脉冲双(shuang)星PSRl913+16的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)发(fa)(fa)现和(he)研(yan)究(jiu)。这(zhei)(zhei)(zhei)是(shi)一(yi)(yi)(yi)个罕见的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)双(shuang)脉冲系统(tong)，距离(li)地球1. 5万(wan)光年(nian)(nian)，轨(gui)道(dao)偏心率(lv)大(～0. 6)，由于不(bu)对称(cheng)性和(he)高速的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)轨(gui)道(dao)运动而有(you)(you)强烈(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)辐(fu)(fu)(fu)射(she)，辐(fu)(fu)(fu)射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)能量损失使(shi)轨(gui)道(dao)周(zhou)期变短. 从1974年(nian)(nian)开(kai)始，经过(guo)十多年(nian)(nian)观(guan)(guan)测(ce)(ce)(ce)(ce)，得出轨(gui)道(dao)周(zhou)期率(lv)为(wei)(-2. 452±10)-1288-1。相(xiang)(xiang)当(dang)于每(mei)年(nian)(nian)变化0.7秒(miao)。这(zhei)(zhei)(zhei)与根据广义相(xiang)(xiang)对论(lun)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)辐(fu)(fu)(fu)射(she)理(li)论(lun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)预期十分准确(que)地符合。这(zhei)(zhei)(zhei)一(yi)(yi)(yi)观(guan)(guan)测(ce)(ce)(ce)(ce)，成(cheng)为(wei)存在(zai)引(yin)(yin)(yin)力(li)(li)(li)辐(fu)(fu)(fu)射(she)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)第一(yi)(yi)(yi)间接观(guan)(guan)测(ce)(ce)(ce)(ce)证(zheng)据。
人们(men)对(dui)引力波(bo)(bo)探测的兴(xing)趣(qu)，还(hai)在(zai)于(yu)这一探测对(dui)人类认识(shi)自然(ran)的重要作用。从物理(li)(li)学角度看，既然(ran)各种(zhong)引力理(li)(li)论(lun)(lun)(lun)都预(yu)言了引力波(bo)(bo)的存在(zai)，并赋予它们(men)以不同(tong)的特征(如传(chuan)播速度，偏震，能(neng)量辐射方式(shi)等)。引力波(bo)(bo)探测的结果将有(you)助(zhu)于(yu)区分理(li)(li)论(lun)(lun)(lun)的正(zheng)确(que)与否，从而推动理(li)(li)论(lun)(lun)(lun)研究的进展，对(dui)引力波(bo)(bo)性质的深入了解，有(you)助(zhu)于(yu)引力场量子化学的理(li)(li)论(lun)(lun)(lun)研究，从而为(wei)大统一理(li)(li)论(lun)(lun)(lun)做(zuo)出(chu)贡献。
由(you)于引力波探(tan)测(ce)需(xu)要大量(liang)高精仪器和技术(shu)，探(tan)测(ce)的要求(qiu)将促进(jin)这些技术(shu)的发展，超导量(liang)子干涉(she)器(SQUID)和大功率钇铝石榴(liu)激光器(Nd：YAG)就是例子。
……
经(jing)过20世(shi)纪(ji)前40年的(de)(de)努力(li)，以爱因斯(si)坦为(wei)代(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)学术先驱建(jian)立了(le)(le)引(yin)(yin)力(li)波(bo)(bo)的(de)(de)理论体系；以韦伯为(wei)代(dai)(dai)表(biao)的(de)(de)科技(ji)界从60年代(dai)(dai)开始(shi)了(le)(le)引(yin)(yin)力(li)波(bo)(bo)的(de)(de)实验探(tan)(tan)测(ce)，达到(dao)理论上检(jian)验灵(ling)敏度(du)要求的(de)(de)引(yin)(yin)力(li)波(bo)(bo)探(tan)(tan)测(ce)器可望在20世(shi)纪(ji)末(mo)建(jian)成(cheng)(cheng)。将(jiang)近百年的(de)(de)不懈(xie)努力(li)，反映(ying)了(le)(le)人们(men)追求真(zhen)知的(de)(de)热(re)忱。人们(men)期望20世(shi)纪(ji)末(mo)建(jian)成(cheng)(cheng)的(de)(de)激(ji)光引(yin)(yin)力(li)波(bo)(bo)探(tan)(tan)测(ce)器，在21世(shi)纪(ji)的(de)(de)头十年取得突破，在地球(qiu)上首(shou)次测(ce)到(dao)引(yin)(yin)力(li)波(bo)(bo)讯号(hao)。
更多的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)(yin)力(li)(li)波讯号的(de)(de)(de)(de)获得(de)将极(ji)大(da)地(di)开阔人(ren)类(lei)(lei)的(de)(de)(de)(de)宇(yu)宙视野(ye)，对获得(de)的(de)(de)(de)(de)引(yin)(yin)(yin)(yin)力(li)(li)波讯号特性的(de)(de)(de)(de)分(fen)析将促进人(ren)类(lei)(lei)对引(yin)(yin)(yin)(yin)力(li)(li)本质的(de)(de)(de)(de)认识。有人(ren)认为(wei)，人(ren)类(lei)(lei)一旦(dan)掌(zhang)握了引(yin)(yin)(yin)(yin)力(li)(li)波，所导(dao)致的(de)(de)(de)(de)社会(hui)效应(ying)将可与(yu)人(ren)类(lei)(lei)掌(zhang)握电磁波相类(lei)(lei)比(bi)。由(you)于引(yin)(yin)(yin)(yin)力(li)(li)波具(ju)有极(ji)强的(de)(de)(de)(de)穿透力(li)(li)，作为(wei)宇(yu)宙间的(de)(de)(de)(de)通(tong)讯工具(ju)将具(ju)有无与(yu)伦比(bi)的(de)(de)(de)(de)优势。
也(ye)许(xu)最(zui)新(xin)的(de)(de)(de)探测器仍未能发现(xian)引(yin)力(li)波(bo)的(de)(de)(de)“芳踪”。那么，这(zhei)(zhei)(zhei)(zhei)将(jiang)是(shi)(shi)对(dui)现(xian)有引(yin)力(li)理(li)论，特别是(shi)(shi)广义相对(dui)论的(de)(de)(de)极大挑战，新(xin)的(de)(de)(de)理(li)论必将(jiang)出现(xian)。作(zuo)为近(jin)代科技前沿研究的(de)(de)(de)引(yin)力(li)波(bo)探测热(re)潮，在(zai)世纪(ji)之交(jiao)的(de)(de)(de)时刻，由于面(mian)临突(tu)破而更加“热(re)”了。近(jin)百年的(de)(de)(de)努力(li)使(shi)人们充(chong)分认识到这(zhei)(zhei)(zhei)(zhei)一(yi)任(ren)务的(de)(de)(de)艰巨(ju)性，需要各国(guo)科学家(jia)的(de)(de)(de)共(gong)同努力(li)。科学家(jia)们在(zai)这(zhei)(zhei)(zhei)(zhei)方(fang)面(mian)已建立起良好(hao)的(de)(de)(de)合(he)作(zuo)关(guan)系，新(xin)的(de)(de)(de)突(tu)破，将(jiang)是(shi)(shi)共(gong)同努力(li)的(de)(de)(de)结晶，这(zhei)(zhei)(zhei)(zhei)也(ye)是(shi)(shi)引(yin)力(li)波(bo)探测的(de)(de)(de)一(yi)个(ge)特点。
(节选自(zi)胡(hu)斯科《引力波探测》)
1.本(ben)文与(yu)______(国家)_______(作者)的(de)作品《宇(yu)宙(zhou)的(de)未来》同属科普论文。
2. 根据(ju)文意，下列对引力波探(tan)测(ce)器的说明，错误的一项是( )
A. 历(li)史上每(mei)一(yi)新的探(tan)(tan)测工具(ju)的使用，都(dou)伴随着重大(da)的天文学发现(xian)。可(ke)以(yi)预测，由于(yu)引(yin)力波携带着天体运动的大(da)量原始信息，引(yin)力波探(tan)(tan)测也将(jiang)在(zai)宇(yu)宙观测上有新的发现(xian)，引(yin)力波探(tan)(tan)测器(qi)将(jiang)成为研究天体物理学的有力工具(ju)。
B. 达到理(li)论上检验灵(ling)敏度(du)要求(qiu)的引力波探测器已经在(zai)20世(shi)纪末建(jian)成。
C. 人们期望20世纪末建成(cheng)的(de)激光引(yin)力波(bo)探测(ce)器(qi)在(zai)21世纪的(de)头十(shi)年取得突(tu)破，使在(zai)地球上首次测(ce)到引(yin)力波(bo)的(de)讯号成(cheng)为可能。
D. 有可(ke)能(neng)最(zui)新的(de)探测(ce)器即引(yin)力波探测(ce)器仍未能(neng)发现引(yin)力波的(de)“芳踪”。
3. 根(gen)据文意，关于引力(li)波(bo)探(tan)测的说明(ming)，正确(que)的一项(xiang)是(shi)( )
A. 人(ren)们对(dui)引(yin)力波探测的(de)兴趣，关键(jian)在于这(zhei)一探测对(dui)人(ren)类(lei)认(ren)识(shi)自然的(de)重要作(zuo)用。
B. 引力(li)波探测的实(shi)施(shi)将有助于区分(fen)理论(lun)(lun)的正(zheng)确与否，从而推动(dong)理论(lun)(lun)研究的进(jin)展。
C. 对引(yin)力波(bo)性质的(de)深入了解，有助于引(yin)力场量子化学(xue)的(de)实验(yan)研究(jiu)，从而为大统一理(li)论做出贡献(xian)。
D. 引力波探测可(ke)以弥补我们对于某些(xie)缺乏电磁(ci)辐射(she)的“暗”天体视而不见这(zhei)一缺陷。
4. 下列理(li)解符合原文意思(si)的一(yi)项(xiang)是( )
A. 引(yin)力(li)波的(de)理论体(ti)系的(de)建立(li)，是在经过20世纪前40年的(de)努力(li)，由以(yi)爱因斯坦为代表(biao)的(de)学术先驱完成(cheng)的(de)。
B. 在地球(qiu)上首(shou)次测到引力波的讯号的时间在21世纪的头(tou)十年。
C. 宇宙间的(de)(de)通讯工具(ju)(ju)中具(ju)(ju)有无(wu)与(yu)伦比的(de)(de)优势的(de)(de)就是(shi)具(ju)(ju)有极强的(de)(de)穿(chuan)透力(li)的(de)(de)引(yin)力(li)波(bo)探(tan)测(ce)器。
D. 作为近代科技前沿研究(jiu)的引力波探测(ce)热(re)潮，在世(shi)纪之(zhi)交(jiao)的时(shi)刻，由于更加“热(re)”了而面临突破。
5. 根据本(ben)文提(ti)供的(de)信息，以下(xia)推断错误的(de)一(yi)项是( )
A. 与(yu)增(zeng)加了观测(ce)距(ju)离的(de)光学望远镜(jing)，扩展(zhan)了观测(ce)宇宙(zhou)的(de)视野的(de)射(she)电(dian)、红外、紫外、X—射(she)线、γ射(she)线等望远镜(jing)相比，引(yin)力(li)波探测(ce)器将(jiang)成为观测(ce)宇宙(zhou)的(de)新工具，并将(jiang)为人们提供(gong)观测(ce)宇宙(zhou)的(de)新窗口。
B. 美(mei)国(guo)的(de)(de)J. Taylor和R. Hulse发现并(bing)研究了脉冲双(shuang)星PSRl913+16这(zhei)个罕见的(de)(de)双(shuang)脉冲系统，经过十多年(nian)(nian)观(guan)测(ce)(ce)，得出轨道周(zhou)期(qi)率为(-2. 452±10)-1288-1，相当于每年(nian)(nian)变化0. 7秒，这(zhei)一观(guan)测(ce)(ce)，成为存在引(yin)(yin)力辐射的(de)(de)第一间接观(guan)测(ce)(ce)证据(ju)。这(zhei)也表明，目(mu)前还没(mei)有证明引(yin)(yin)力辐射的(de)(de)直(zhi)接观(guan)测(ce)(ce)证据(ju)。
C.从物(wu)理(li)学角度(du)看(kan)，既然各种引(yin)(yin)力理(li)论(lun)(lun)都预言了引(yin)(yin)力波的(de)存在，并赋予它(ta)们以不同(tong)的(de)特征(如传(chuan)播速度(du)，偏震(zhen)，能量(liang)辐射方式等)，引(yin)(yin)力波探(tan)测的(de)结果将有助(zhu)于区分理(li)论(lun)(lun)的(de)正确与(yu)否，从而推动理(li)论(lun)(lun)研究(jiu)的(de)进展，对(dui)引(yin)(yin)力波性质的(de)深入了解，有助(zhu)于引(yin)(yin)力场量(liang)子化(hua)学的(de)理(li)论(lun)(lun)研究(jiu)，从而为各种假(jia)想理(li)论(lun)(lun)的(de)统一做出贡献。
D. 如(ru)果(guo)最新的探测器仍未能发现(xian)引(yin)力波的“芳踪”，那么(me)，这将是对现(xian)有(you)引(yin)力理论(lun)，特别中(zhong)广义相(xiang)对论(lun)的极大(da)挑战(zhan)；如(ru)果(guo)这个挑战(zhan)成功，新的理论(lun)必(bi)将出(chu)现(xian)。
