科学家通过光子研究，发现了哪些宇宙的秘密？

随着微观粒子被人类不断的研究和熟知，这将会对宇宙的认知产生巨大的影响，从而改变人类的研究方向。

要知道，人类的物理学最初都是建立在宏观角度上的，随着科技的进步，越来越多的物理理论被发现。其中，最重要的就是量子物理学的发展，这当中就有关于光子的运动研究。研究人员经过大量的实验发现，光子的作用力或许揭示宇宙中隐藏的秘密，比如说宇宙膨胀的秘密、暗物质具体组成结构等等。

搜索引力波的新方法！

引力波现在一直都是存在于理论中，科学家知道引力波的存在但是却无法发现它，也不知道引力波的具体组成。不过，现在一个新的研究发现被提出，那就是通过探测光子与引力子来寻找引力波，这无疑是一个全新的领域。如果科研人员可以测量出光子的相互作用关系，相信宇宙中的许多未解之谜都会被解开。

引力子到底要用什么方法来寻找？

引力波让我们可以更加深入了解宇宙，同时也可以解开很多谜题。前段时间，一篇关于引力子论文被发表，其中就讲述了引力子具体的探测方法。虽然这些都还处于理论中，但是对科学家来说还是有很多借鉴意义的，比如说引力波中或许跟光子有交集，通过引力子和光子的相互作用，我们也许能发现引力波。

而且研究观测光子比直接研究引力子更加容易，换句话说研究成本更小了，所以也让我们更加容易出成果。当然，我们还完全不了解引力子和光子的作用关系，也许它们不发生作用力也是有可能。但是我们要知道是，科学是在不断的试错中发展进步的，所以没有哪个实验是一帆风顺的。

引力波或者跟暗物质与宇宙膨胀有关！

科学家认为暗物质普遍存在于宇宙中，而且还占据了很大一部分比例。同时，研究人员还认为暗物质或许跟宇宙膨胀有关系，但是我们一直不知道暗物质到底是什么，也许这跟引力波也有关系。因为引力波没有质量，而且超过光速运动，这些或许跟暗物质有某些联系。

人类的科学进步往往都是以点带面的，一旦在某个领域实现突破，那么就会让人类整体的科技水平有一个很大的提升，所以就让我们期待暗物质、引力波被真正的发现吧。

反重力一直是一种科幻中描述的事情，目的就是如何突破重力的束缚，可以在空中自由飞翔。比如在地球上，人能够不受地球重力羁绊，无须付出巨大的动力和利用空气动力学，就能够获得升力，在空中翱翔。

最早提出反重力装置的是英国小说家赫伯特·乔治·威尔斯，他在《月球上最早的人类》一书中设想，有一种能够屏蔽引力的金属，叫“卡弗质”，只要把它放在飞船下面，就可以屏蔽地球引力。他制造了一艘游艇，在下面屏蔽了地球引力，上面向月球打开引力，游艇就把他送上了月球。

但迄今为止，这种梦幻式的飞翔并没有出现，人类还是在地球上费尽九牛二虎之力设法与地球重力PK，同过加大能源的消耗和动力来实现“反重力”，让自己运行更快，飞得更高更远。

这一切都是基于万有引力定律，即F=GMm/r^2，这个表达式的含义是，质量越大引力越大，距离越远引力呈平方指数级衰减。

在地表或者在大气层，人们通过摩擦力和反作用力以及空气动力学，来与地球重力抗衡，让汽车、火车、飞机能够获得速度和升力；在航天方面，人们通过速度和反作用力来与地球引力（重力）抗衡，最终摆脱地球引力羁绊，飞往深空。

根据引力定律，人们计算出了要脱离地球引力的三个宇宙速度。

第一宇宙速度是不会脱离地球引力，也不会被地球引力拽下的速度，叫环绕速度，其适用公式为：v1=√（GM/r）；第二宇宙速度为地球脱离速度，实际上是地球的逃逸速度，有了这个速度就能够脱离地球引力，飞向其他的行星，其适用公式为：v2=√（2GM/r）；第三宇宙速度又叫逃逸速度，实际上是在地球上，除了逃离地球引力，还要逃离太阳引力的速度，其适用公式为：v3=√（v1^2+v2^2）。

公式中，v1代表第一宇宙速度；v2代表第二宇宙速度；v3代表第三宇宙速度；G为引力常量；M为需要逃离的天体质量；r为天体半径。

人类根据这三个宇宙速度，已经发射了成千上万颗卫星环绕着地球飞行，发射了成百上千颗各种类型的探测器探索月球以及所有的太阳系行星、卫星、小行星，还有太阳，取得了许多重大发现。

迄今为止，人类用无数事实证明了万有引力定律的正确，证明了三个宇宙速度的正确，只有实现这些速度，才能够克服地球重力，把人类送上太空。

那么有办法违反这三个宇宙速度，反重力离开地球吗？

人们幻想的飞碟就是典型的反重力飞行器，传说中它们常常光顾地球，毫不费力的在地球上空穿梭，速度极快，而且可以做出各种角度刁钻的拐弯、悬停等动作。但迄今为止，并没有发现一例具有确切证据的真正“飞碟”，只有一些似是而非的UFO事件。UFO只是英文“不明飞行物”的缩写，因此不能与“飞碟”划等号。

而且绝大多数的UFO事件（99%以上）都被解码，无非是一些特殊条件下看到的人造飞行物或者其尾气导致的声光现象、特殊气候天气现象、自然现象、影像错觉、人为造假等，极少数尚无法弄清的UFO目击事件主要由于资料太少，无法进行深入研究。迄今，并没有一件被科学界认为有深入研究价值的疑似事件。

但反重力飞行装置从理论上还是有一定研究价值的，因为反重力存在是爱因斯坦广义相对论的一个预言。理论上认为，重力G由引力产生，大小物体质量乘以重力加速度g即得到重力，表述为G=mg。这样如果给物体一个地面之外的作用力，与重力形成对冲平衡时，人或物就可以处于悬浮状态。

关键是这个作用力采取什么方式，前面说的常规交通工具是通过动力取得反作用力和升力，磁悬浮是通过电磁场的变化或磁极相斥原理。

那么反重力主要采取什么方式来取得呢？

爱因斯坦对于反重力的预言就是引力波，现在引力波已经被证实是宇宙存在的，但引力波为什么会与反重力有关呢？

爱因斯坦认为：

引力波的主要性质有：在真空中以光速传播；携带能量和与波源有关的信息；是横波，在远源处为平面波；最低次为四极辐射；辐射强度极弱；物质对引力波吸收效率极低，引力波穿透性极强，地球对引力波几乎是透明的；其偏振特性为两个独立的偏振态等。引力波是波动形式和有限速度传播的引力场。

在这里，人们很难理解引力波对反重力有什么密切联系。有人说引力波实际上是斥力波，正因为它与重力形成斥力，所以是反重力的力的形式。但爱因斯坦相对论并没有说到这一点，也没有理论能把这一点说清楚。

实际上，迄今为止，我们现在所作的一切奔驰和飞行努力，都是在“反重力”，给出的作用力与引力（重力）达到某种默契时，就能够“反重力”，前面所说的汽车、火车、飞机、宇宙飞船、三个宇宙速度，也可以说都是“反重力”系统。

不过现在人们追求的反重力，不是这种传统的反重力，而是轻而易举能够漂浮在空中的那种感觉，就像《月球上最早的人类》描述的那样。人类虽然早在上世纪就实现了登月，但采用的方式依然是传统的“反重力”。

现在对于真正意义上的反重力，争论还是很激烈。

传统科学认为，这种反重力是不可能实现的。但有那么一些特立独行的人一直在不断的做出尝试。比较有代表性的有如下几个例子：

俄罗斯出了个叫波德克列特诺的人，他在1992年任职芬兰坦佩雷技术大学期间，发表了一篇论文，描述在一个高速旋转的超导体上面，将一个物体失去了2%的重量。通过这个实验，说明反重力存在。但学校对他的这些说法并不认同，认为他违反了宣扬“反重力”概念的禁忌，把他从学校开除了。但此人引起了美国NASA的注意，NASA早就开始了这项研究，但并没有取得成功了。它们开始利用波德克列特诺的理论，并聘请其作为顾问，正在进行进一步研究，尚无进展消息。

现在这个波德克列特诺任职莫斯科化学研究中心，他和意大利科学家乔瓦尼·莫达内塞合作发表了一篇论文，介绍了一种叫“冲量重力发生器”的研究，声称该装置使用一个强放电源“发射器”和一个超导“发射器”，制造出了一种“重力冲量”，可以击倒1千米远的物体，而没有多少能量损失。这项研究引起了波音公司的注意，而波音公司一直在致力名为“先进空间推进技术重力研究（Grasp）”的项目，声称如果反重力真的存在，将实现“无推

进剂推进”———一种从重力场中获取能量的模式来驱动。

除此之外，还有一些研究在另辟蹊径。

米洛夫斯基物理学会正在从核融合中寻找反重力的蛛丝马迹，他们研究了一种反应堆，是一个不具有任何放射性的"干净的"反应堆。在这种反应堆中发现了一种奇怪的电磁波现象，后来研究发现是在helium-3反应时产生了一种新型的粒子，这种粒子被命名为米洛夫斯基粒子。

这种粒子散布到空间，会形成一种叫l-力场的空间格状结构，这种l-力场有点像威尔斯在他《月球上最早的人类》描述的科幻味道，会产生奇妙的反重力和屏蔽效应。

还有许多反重力研究在各国或者一些重要的研究机构在大张旗鼓，或者悄无声息的研究中，出现了各种各样宣称反重力的飞行装置，如离心力转换型、Fag型、虚化再现型、飘升机等等。当然这些实验和传言有的带有科幻色彩，有的完全是捕风捉影以讹传讹，也有的确有其事和进展。

研究的是LIGO探测器和引力波观测。

2017年诺贝尔物理学奖获得者：雷纳·韦斯 、巴里·巴里什、基普·索恩。

瑞典当地时间10月3日上午11点50分，诺贝尔物理学奖评委会委员、瑞典皇家科学院秘书长约兰·汉森宣布，将2017年诺贝尔物理学奖授予3位美国物理学家雷纳·韦斯（Rainer Weiss） 、巴里·巴里什 （Barry Barish ）、基普·索恩（Kip Stephen Thorne），以表彰他们对引力波探测器LIGO的决定性贡献及其对引力波的观察。

900万瑞典克朗（约合人民币7339万）的奖金一半将授予麻省理工的雷纳·韦斯教授，另一半则由来自加州理工学院的巴里·巴里什和基普·索恩分享。

扩展资料：

引力波：探索宇宙新方式

400多年前，当伽利略第一次将望远镜指向星空，让人类看见清晰的太空时，就再没停止对这个神秘的空间进行探寻。100年前爱因斯坦广义相对论的提出，预言了时空的“涟漪”——引力波的存在。

做加速运动的大质量天体可以剧烈地撼动时空，并且空间扭曲的波动将从波源辐射出去，就是引力波。这些以光速传播的“涟漪”携带了天体源激烈动荡的信息以及关于引力本质的线索。捕捉到引力波，人们就可以用一种前所未有的方式探索宇宙。

但是引力波的测量困难得异乎寻常，虽然天体通过引力波释放的能量是惊人的，但因为它几乎不和物质相互作用，所以引力波总是“率性”而至，似乎什么都阻挡不住它的步伐，因此它包含着源的中心区域最核心的信息。

可是，引力波的“率性”在带来核心信息的同时，也让探测极为困难。直到1974年物理学家约瑟夫·泰勒（Joseph Hooton Taylor, Jr）和拉塞尔·赫尔斯（Russell Alan Hulse）发现了处于双星系统中的脉冲星，该双星系统会以引力波的形式损失能量，这间接证明了引力波的存在。

参考资料：