宇宙大爆炸時的“黑匣子”

• 最近幾年，引力波是一個非常熱門的話題。但是你可能不知道的是：有一種特殊的引力波，稱為原初引力波。它是被認為“編碼”有宇宙大爆炸時的信息，相當於是宇宙大爆炸時的“黑匣子”。找到它，就可以幫助我們揭開宇宙起源的奧秘。
• 那麼，什麼原初引力波呢？它為什麼這麼重要的呢？下面就來詳細介紹一下。

對電磁波的全新認識

• 到了二十世紀二三十年代，我們對於到底什麼才是電磁波的認識上，出現了一次深刻的轉變。這個深刻的轉變就是：我們人類第一次意識到，這個世界上的物質還有另外一種全新的存在形式，今天把這種全新的存在形式稱之為：態。

• 而這些態中有一種非常重要、特殊的態，它被稱之為：真空態。這個全新的發現，帶來了一個全新的認識，那就是：即使沒有振動的電荷作為源頭，依然可以存在一種“特殊的電磁波”，它們被稱之為：真空態的量子漲落。

什麼是原初引力波

• 那麼對於引力波，是否也有類似的結論呢？對於這個問題，到目前為止，我們還沒有最終確切的答案。但是如果假設引力波也存在類似結論。那麼，即使沒有振動的物體作為源頭，依然可以存在一種“特殊的引力波”。並且如果空間在極短的時間內，發生急劇膨脹，這種微觀上“特殊的引力波”會被“拉伸”成為一種宏觀現象。

• 而在長視頻的第29和30集詳細介紹過：宇宙在誕生時候，空間正好經歷過一次急劇膨脹的過程。對於空間，這個急劇膨脹的過程，會把暴脹之前的這種“特殊的引力波”，在暴脹之後轉變為：宇宙空間自身的微小不均勻性。

• 這些空間自身的不均勻性就是引力波，它們被稱之為：
  原初引力波。這些引力波就是宇宙最最原始的擾動，所以它“編碼”了宇宙誕生的信息。但是，我們又該如何在宇宙中搜索到這些原初引力波呢？

原初引力波留下的痕跡

• 首先，隨著宇宙的演化，由於宇宙空間的不斷膨脹，波長較短的那部分原初引力波，將會不斷衰減。而波長較長的那部分原初引力波，並沒有衰減，而是保持不變。
• 到了第38萬歲的時候，沒有衰減的那部分原初引力波，就會在這張著名照片上留下痕跡，也就是照片上的這些“白色線條”。

如何看懂這些原初引力波留下的痕跡

• 那麼，這些“白色線條”又代表什麼意思呢？為了理解這一點，我們需要介紹一下電磁波的另外一個重要特點。電磁波的傳播過程就是電場和磁場的變化過程，其中電場方向會指向某一個方向。可是在一般光源發出的電磁波之中，電場方向的指向並沒有一個固定的方向。或者說，電場方向的指向是隨機的，也就是每一個方向出現的概率是相同的。

• 如果存在原初引力波，這些原初引力波就會讓其中的光子、電子、質子都隨之擾動。這種擾動就會改變電磁波與這些電子、質子最後一次碰撞的方式，從而導致電磁波中的電場方向也隨之發生了改變，使得電場方向指向某一個固定方向的概率明顯提高。

• 也就說：如果存在原初引力波，我們接收到宇宙在第38萬年 發出來的這些電磁波的時候，就會發現 這些電磁波中的電場方向的指向，更趨向於某一個固定的方向。而這個固定方向就是由圖中的“白色條紋”來表示。這種電磁波中的電場，會指向某一固定方向的現象。被稱之為：偏振或者極化。
• 所以，這張圖片就稱為宇宙微波背景輻射的偏振圖像，它就是原初引力波留下來的“痕跡”。

阿里探測計劃

• 由於原初引力波“編碼“了宇宙起源的信息，所以一旦探測到這種引力波，它就可以幫助我揭開宇宙起源的奧秘。我國的“阿里計劃”項目 正是希望在不久的將來，能夠成功測量出這張偏振圖來。但“阿里計劃”中阿里是指西藏的一個地名。

更多詳細細節的介紹，可 觀看長視頻第32集

我是 ，2019.01.01

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