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13203715662（微信同号） Q Q：644000911 郑老师
自几年前人类首次探测到引力波以来，公众所熟知的“波”里又多了一名重要成员。但引力波真的是波吗？
为了搞明白这件事，我国科学家与波兰西里西亚大学研究人员联合开展研究，设计出利用微引力透镜效应验证引力波波动性的观测策略，该研究于近日发表在美国《天体物理学杂志》上。
进一步验证引力波的波动性
历史上，光的本性被描述成波或粒子。这两种观点分别由不同的实验证实，因此在科学界内部存在激烈争论。终，随着量子力学的建立，科学家接受了波粒二象性。
那么引力波是否也和光波具有同样的特征？
2015年以来，美国激光干涉引力波天文台（LIGO）和欧洲处女座引力波探测器（VIRGO）已多次探测到引力波事件。
“引力波和光一样，都由波动方程描述，也应该具有衍射、干涉等波动性。但引力波的波源是天体，这意味着科学家难以像测量光的波动性一样在实验室设计实验系统。”该研究作者、武汉理工大学理学院副教授廖恺说，设计验证引力波波动性观测策略的意义正在于此。
“目前已探测到的十几次双中子星并合事件已经验证了引力波波动性。然而，这样的验证是在同一个地点（地球）波形依赖的验证。”论文通讯作者、武汉大学物理科学与技术学院特聘研究员范锡龙说，历史上光的波动性是通过空间衍射和干涉条纹观测直接验证的，作为类比，他们希望引力波也能够探测到这样的效应来进一步验证其波动性。
微引力透镜效应派上用场
科研人员设计的观测策略利用了引力透镜效应，其原理是光或引力波在大质量天体附近会发生偏折，类似于几何光学的透镜效应。
“我们可以把透镜体例如恒星或暗物质看成衍射障碍物。”廖恺介绍，在引力透镜效应下，当波长相对透镜体很小时，引力波和光波一样由几何近似描述；当波长和透镜可以比拟时应该由波动近似描述；当波长很长时，障碍物完全不产生影响，引力直接穿过。
当透镜体质量为恒星量级时，光学望远镜不足以分辨两个像，科学家把这种现象称为微引力透镜。利用连续引力波波源、透镜体和地面引力波探测器也可以观测引力波微引力透镜效应。
范锡龙解释说，利用上述三者的相对运动来造成相对空间变化，在透镜系统位置构型、引力波频率和透镜体质量同时满足一定条件时，可以探测引力波的空间衍射或干涉条纹，从而验证引力波的波动性。
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自几年前人类首次探测到引力波以来，公众所熟知的“波”里又多了一名重要成员。但引力波真的是波吗？
为了搞明白这件事，我国科学家与波兰西里西亚大学研究人员联合开展研究，设计出利用微引力透镜效应验证引力波波动性的观测策略，该研究于近日发表在美国《天体物理学杂志》上。
进一步验证引力波的波动性
历史上，光的本性被描述成波或粒子。这两种观点分别由不同的实验证实，因此在科学界内部存在激烈争论。终，随着量子力学的建立，科学家接受了波粒二象性。
那么引力波是否也和光波具有同样的特征？
2015年以来，美国激光干涉引力波天文台（LIGO）和欧洲处女座引力波探测器（VIRGO）已多次探测到引力波事件。
“引力波和光一样，都由波动方程描述，也应该具有衍射、干涉等波动性。但引力波的波源是天体，这意味着科学家难以像测量光的波动性一样在实验室设计实验系统。”该研究作者、武汉理工大学理学院副教授廖恺说，设计验证引力波波动性观测策略的意义正在于此。
“目前已探测到的十几次双中子星并合事件已经验证了引力波波动性。然而，这样的验证是在同一个地点（地球）波形依赖的验证。”论文通讯作者、武汉大学物理科学与技术学院特聘研究员范锡龙说，历史上光的波动性是通过空间衍射和干涉条纹观测直接验证的，作为类比，他们希望引力波也能够探测到这样的效应来进一步验证其波动性。
微引力透镜效应派上用场
科研人员设计的观测策略利用了引力透镜效应，其原理是光或引力波在大质量天体附近会发生偏折，类似于几何光学的透镜效应。
“我们可以把透镜体例如恒星或暗物质看成衍射障碍物。”廖恺介绍，在引力透镜效应下，当波长相对透镜体很小时，引力波和光波一样由几何近似描述；当波长和透镜可以比拟时应该由波动近似描述；当波长很长时，障碍物完全不产生影响，引力直接穿过。
当透镜体质量为恒星量级时，光学望远镜不足以分辨两个像，科学家把这种现象称为微引力透镜。利用连续引力波波源、透镜体和地面引力波探测器也可以观测引力波微引力透镜效应。
范锡龙解释说，利用上述三者的相对运动来造成相对空间变化，在透镜系统位置构型、引力波频率和透镜体质量同时满足一定条件时，可以探测引力波的空间衍射或干涉条纹，从而验证引力波的波动性。
