無線點餐系統(tǒng)設(shè)計及引力波的實驗探測給我們的啟示

院系：計算機與信息工程學(xué)院班級：10軟件技術(shù)1班小組：姓名：學(xué)號：無線點餐系統(tǒng)院系：計算機與信息工程學(xué)院班級：10軟件技術(shù)1班小組：姓名：學(xué)號：無線點餐系統(tǒng)目前隨著科技的進一步發(fā)展手工點菜已經(jīng)越來越不能滿足人們的需求了而Android系統(tǒng)的出現(xiàn)則進一步改善了這個局面而Android電子點菜系統(tǒng)則是Android技術(shù)的其中的一個代表讓我們看到了科技所帶來的影響以及科技的重要性。系統(tǒng)需要解決的主要問題因為點菜是面向特定的使用者的因此需要對于用戶的身份進行判斷本系統(tǒng)分為兩個部分一個是管理員負責(zé)對添加修改刪除服務(wù)員以及添加菜單等等而服務(wù)員則是提供給客戶服務(wù)的有開桌、點菜、下單、轉(zhuǎn)臺、換臺、更新、查臺、注銷等。3.2系統(tǒng)應(yīng)具備的基本功能(1)服務(wù)員登錄用戶通過賬號和密碼及驗證碼進行登錄。(2)服務(wù)員信息的管理管理員可以增刪用戶(3)服務(wù)員可以按照顧客的要求進行開桌、點菜、下單、轉(zhuǎn)臺、換臺、更新、查臺等功能(4)菜單的增加管理員可以添加刪除修改菜單1.查臺功能1.1功能描述在客人來到餐廳服務(wù)人員的第一件事是找到一張適合客人要求的空臺或房間只需要手持設(shè)備中即可快速查詢到當(dāng)前餐廳可各張餐臺的狀態(tài)。系統(tǒng)同時在開臺、結(jié)賬、預(yù)訂操作后自動更新餐廳中各張餐臺的狀態(tài)避免了服務(wù)人員帶著客人到處找臺的問題1.2功能實現(xiàn)5.3.1客戶端查臺模塊實現(xiàn)首先建立一個查臺的類ChaTai,該類主要用于實現(xiàn)查臺的一系列功能然后建立一個chatai.xml文件進行布局。getTableList()用于獲得當(dāng)前餐桌信息列表信息包括桌號和狀態(tài)TableAdapter繼承自BaseAdapter類作用是為GridView綁定數(shù)據(jù)該類的getView方法返回的View類是自定義的一個LinearLayout類。本模塊的難點在于給GridView添加數(shù)據(jù)也就是要繼承BaseApapter類實現(xiàn)里面的getView()方法然后再用LayoutInflater也就是布局泵顯示GridView上面的內(nèi)容也就是ImageView和TextViewImageView也就是當(dāng)flag==0的時候顯示空桌那張圖片flag==1的時候切換到另一張圖片即顯示有人的那張圖片1.3界面設(shè)計1.4主要代碼packagecom.amaker.wlo;importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;importandroid.app.Activity;importandroid.content.Context;importandroid.os.Bundle;importandroid.view.LayoutInflater;importandroid.view.View;importandroid.view.ViewGroup;importandroid.widget.BaseAdapter;importandroid.widget.GridView;importandroid.widget.ImageView;importandroid.widget.TextView;importcom.amaker.util.CheckTable;importcom.amaker.util.HttpUtil;publicclassCheckTableActivityextendsActivity{ //顯示餐桌狀態(tài)的GridView privateGridViewgv; //餐桌數(shù)量 privateintcount; //保存餐桌信息的列表 privateListlist=newArrayList(); @Override protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); //設(shè)置標(biāo)題 setTitle("掌中寶無線訂餐系統(tǒng)-查臺"); //設(shè)置當(dāng)前Activity的界面布局 setContentView(R.layout.check_table); //實例化gv=(GridView)findViewById(R.id.check_table_gridview);//獲得餐桌列表getTableList();//為GridView綁定數(shù)據(jù)gv.setAdapter(newImageAdapter(this)); } //獲得餐桌信息列表，信息包括桌號和狀態(tài) privatevoidgetTableList(){ //訪問服務(wù)器url Stringurl=HttpUtil.BASE_URL+"servlet/CheckTableServlet"; //查詢返回結(jié)果 Stringresult=HttpUtil.queryStringForPost(url); //拆分字符串，轉(zhuǎn)換成對象，添加到列表 String[]strs=result.split(";"); for(inti=0;i<strs.length;i++){ intidx=strs[i].indexOf(","); intnum=Integer.parseInt(strs[i].substring(0,idx)); intflag=Integer.parseInt(strs[i].substring(idx+1)); CheckTablect=newCheckTable(); ct.setFlag(flag); ct.setNum(num); list.add(ct); } } //繼承BaseAdapterpublicclassImageAdapterextendsBaseAdapter{ //上下文privateContextmContext;//構(gòu)造方法publicImageAdapter(Contextc){mContext=c;}//組件個數(shù)publicintgetCount(){returnlist.size();}//當(dāng)前組件publicObjectgetItem(intposition){returnnull;}//當(dāng)前組件idpubliclonggetItemId(intposition){return0;}//獲得當(dāng)前視圖publicViewgetView(intposition,ViewconvertView,ViewGroupparent){ //聲明圖片視圖 LayoutInflaterinflater= LayoutInflater.from(CheckTableActivity.this); Viewv=null; ImageViewimageView=null; TextViewtv=null;if(convertView==null){ //實例化圖片視圖 v=inflater.inflate(R.layout.check_table_view,null); //設(shè)置圖片視圖屬性v.setPadding(8,8,8,8);}else{v=(View)convertView;}//獲得ImageView對象imageView=(ImageView)v.findViewById(R.id.check_table_ImageView01); //獲得TextView對象tv=(TextView)v.findViewById(R.id.check_tableTextView01);//獲得CheckTable對象CheckTablect=(CheckTable)list.get(position);if(ct.getFlag()==1){ //設(shè)置ImageView圖片為有人 imageView.setImageResource(R.drawable.youren);}else{ //設(shè)置ImageView圖片為空位 imageView.setImageResource(R.drawable.kongwei);}//為TextView設(shè)置桌號tv.setText(ct.getNum()+"");returnv;}}}packagecom.amaker.dao.impl;importjava.sql.Connection;importjava.sql.PreparedStatement;importjava.sql.SQLException;importcom.amaker.dao.ChangeTableDao;importcom.amaker.util.DBUtil;publicclassChangeTableDaoImplimplementsChangeTableDao{ publicvoidchangeTable(intorderId,inttableId){ //更新SQL語句 Stringsql="updateTableTblsetflag=0whereid="+ "(selecttableIdfromOrderTblasotwhereot.id=?)"; Stringsql2="updateOrderTblsettableId=?whereid=?"; Stringsql3="updateTableTblsetflag=1whereid=?"; //數(shù)據(jù)庫連接工具類 DBUtilutil=newDBUtil(); //獲得連接 Connectionconn=util.openConnection(); try{ conn.setAutoCommit(false); //獲得預(yù)定義語句 PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql); pstmt.setInt(1,orderId); //更新桌位狀態(tài) pstmt.executeUpdate(); pstmt=conn.prepareStatement(sql2); //設(shè)置參數(shù) pstmt.setInt(1,tableId); pstmt.setInt(2,orderId); //更新訂單表 pstmt.executeUpdate(); pstmt=conn.prepareStatement(sql3); pstmt.setInt(1,tableId); //更新桌位狀態(tài) pstmt.executeUpdate(); mit(); }catch(SQLExceptione){ e.printStackTrace(); try{ conn.rollback(); }catch(SQLExceptione1){ e1.printStackTrace(); } }finally{ util.closeConn(conn); } }}packagecom.amaker.dao.impl;importjava.sql.Connection;importjava.sql.ResultSet;importjava.sql.SQLException;importjava.sql.Statement;importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;importcom.amaker.dao.CheckTableDao;importcom.amaker.entity.CheckTable;importcom.amaker.util.DBUtil;publicclassCheckTableDaoImplimplementsCheckTableDao{ //獲得餐桌列表 publicListgetTableList(){ //查詢SQL語句 Stringsql="selectnum,flagfromtableTbl"; //數(shù)據(jù)庫連接工具類 DBUtilutil=newDBUtil(); //獲得連接 Connectionconn=util.openConnection(); try{ //獲得預(yù)定義語句 Statementpstmt=conn.createStatement(); ResultSetrs=pstmt.executeQuery(sql); Listlist=newArrayList(); while(rs.next()){ intnum=rs.getInt(1); intflag=rs.getInt(2); CheckTablect=newCheckTable(); ct.setFlag(flag); ct.setNum(num); list.add(ct); } returnlist; }catch(SQLExceptione){ e.printStackTrace(); }finally{ util.closeConn(conn); } returnnull; }}packagecom.amaker.servlet;importjava.io.IOException;importjava.io.PrintWriter;importjava.util.List;importjavax.servlet.ServletException;importjavax.servlet.http.HttpServlet;importjavax.servlet.http.HttpServletRequest;importjavax.servlet.http.HttpServletResponse;importcom.amaker.dao.CheckTableDao;importcom.amaker.dao.impl.CheckTableDaoImpl;importcom.amaker.entity.CheckTable;publicclassCheckTableServletextendsHttpServlet{ //構(gòu)造方法 publicCheckTableServlet(){ super(); } //銷毀方法 publicvoiddestroy(){ super.destroy(); } //響應(yīng)Get請求 publicvoiddoGet(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse) throwsServletException,IOException{ response.setContentType("text/html"); PrintWriterout=response.getWriter(); //實例化CheckTableDao CheckTableDaodao=newCheckTableDaoImpl(); //獲得餐桌信息列表 Listlist=dao.getTableList(); //轉(zhuǎn)換為字符串 Stringmsg=build(list); //返回給客戶端 out.print(msg); out.flush(); out.close(); } //將List列表轉(zhuǎn)化為字符串 privateStringbuild(Listlist){ Stringmsg=""; for(inti=0;i<list.size();i++){ CheckTablect=(CheckTable)list.get(i); intnum=ct.getNum(); intflag=ct.getFlag(); msg+=num+","+flag; if(i<(list.size()-1))msg+=";"; } returnmsg; } //響應(yīng)Post請求 publicvoiddoPost(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse) throwsServletException,IOException{ doGet(request,response); } //初始化 publicvoidinit()throwsServletException{ }}2.更新界面2.1功能描述更新——就是隨時對酒店的就餐信息例如：桌位，計費，加菜等功能的更新，與服務(wù)器保持一致一個是與服務(wù)器更新菜譜表數(shù)據(jù)的，另一個是更新餐桌表數(shù)據(jù)的。更新的Servlet主要有兩個，一個是更新菜譜，另一個是更新桌子。主要是考慮到飯店的菜譜和桌子不可能一成不變，將軟件的擴展性增強。當(dāng)飯店的菜譜或者桌子更新的時候，操作員就可以將的數(shù)據(jù)庫SQLITE和服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)同步。為了提高程序的運行效率將服務(wù)器中的菜譜表MenuTbl和餐桌表TableTbl中的數(shù)據(jù)保存到客戶端SQLite數(shù)據(jù)庫中。因此當(dāng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)改變時需要及時將服務(wù)器中的數(shù)據(jù)動態(tài)的更新到客戶端更新功能就是為此而設(shè)計的。2.2功能實現(xiàn)更新模塊主要是為了提高程序的運行效率然后將一些頻繁使用的數(shù)據(jù)庫表保存到客戶端SQLite數(shù)據(jù)庫中當(dāng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時將數(shù)據(jù)即使同步到客戶端。實現(xiàn)的功能是將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器表中的數(shù)據(jù)封裝成xml格式的數(shù)據(jù)發(fā)送到客戶端客戶端通過DOM的方式解析XML文件將其內(nèi)容保存到客戶端SQLite數(shù)據(jù)庫中。UpdateActivity類主要操作更新模塊updateTable()更新桌子請求服務(wù)器然后對返回的數(shù)據(jù)采用dom解析得到數(shù)據(jù)然后刪除本地數(shù)據(jù)庫再把數(shù)據(jù)插入到對應(yīng)的表里。updateMenu()更新菜單功能和updateTable()類似更新功能其實就是要保持終端系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫與服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫隨時保持一致。調(diào)用updateMenu()和updateTable()這兩個方法來保持數(shù)據(jù)一致。兩個方法代碼大致相同，不過一個是保持菜單表的一致，一個是保持桌號表的一致。2.3界面設(shè)計2.4主要代碼packagecom.amaker.wlo;importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;importandroid.app.Activity;importandroid.content.Context;importandroid.os.Bundle;importandroid.view.LayoutInflater;importandroid.view.View;importandroid.view.ViewGroup;importandroid.widget.BaseAdapter;importandroid.widget.GridView;importandroid.widget.ImageView;importandroid.widget.TextView;importcom.amaker.util.CheckTable;importcom.amaker.util.HttpUtil;publicclassCheckTableActivityextendsActivity{ //顯示餐桌狀態(tài)的GridView privateGridViewgv; //餐桌數(shù)量 privateintcount; //保存餐桌信息的列表 privateListlist=newArrayList(); @Override protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); //設(shè)置標(biāo)題 setTitle("掌中寶無線訂餐系統(tǒng)-查臺"); //設(shè)置當(dāng)前Activity的界面布局 setContentView(R.layout.check_table); //實例化gv=(GridView)findViewById(R.id.check_table_gridview);//獲得餐桌列表getTableList();//為GridView綁定數(shù)據(jù)gv.setAdapter(newImageAdapter(this)); } //獲得餐桌信息列表，信息包括桌號和狀態(tài) privatevoidgetTableList(){ //訪問服務(wù)器url Stringurl=HttpUtil.BASE_URL+"servlet/CheckTableServlet"; //查詢返回結(jié)果 Stringresult=HttpUtil.queryStringForPost(url); //拆分字符串，轉(zhuǎn)換成對象，添加到列表 String[]strs=result.split(";"); for(inti=0;i<strs.length;i++){ intidx=strs[i].indexOf(","); intnum=Integer.parseInt(strs[i].substring(0,idx)); intflag=Integer.parseInt(strs[i].substring(idx+1)); CheckTablect=newCheckTable(); ct.setFlag(flag); ct.setNum(num); list.add(ct); } } //繼承BaseAdapterpublicclassImageAdapterextendsBaseAdapter{ //上下文privateContextmContext;//構(gòu)造方法publicImageAdapter(Contextc){mContext=c;}//組件個數(shù)publicintgetCount(){returnlist.size();}//當(dāng)前組件publicObjectgetItem(intposition){returnnull;}//當(dāng)前組件idpubliclonggetItemId(intposition){return0;}//獲得當(dāng)前視圖publicViewgetView(intposition,ViewconvertView,ViewGroupparent){ //聲明圖片視圖 LayoutInflaterinflater= LayoutInflater.from(CheckTableActivity.this); Viewv=null; ImageViewimageView=null; TextViewtv=null;if(convertView==null){ //實例化圖片視圖 v=inflater.inflate(R.layout.check_table_view,null); //設(shè)置圖片視圖屬性v.setPadding(8,8,8,8);}else{v=(View)convertView;}//獲得ImageView對象imageView=(ImageView)v.findViewById(R.id.check_table_ImageView01); //獲得TextView對象tv=(TextView)v.findViewById(R.id.check_tableTextView01);//獲得CheckTable對象CheckTablect=(CheckTable)list.get(position);if(ct.getFlag()==1){ //設(shè)置ImageView圖片為有人 imageView.setImageResource(R.drawable.youren);}else{ //設(shè)置ImageView圖片為空位 imageView.setImageResource(R.drawable.kongwei);}//為TextView設(shè)置桌號tv.setText(ct.getNum()+"");returnv;}}}packagecom.amaker.dao.impl;importjava.sql.Connection;importjava.sql.ResultSet;importjava.sql.SQLException;importjava.sql.Statement;importjava.util.ArrayList;importjava.util.List;importcom.amaker.dao.UpdateDao;importcom.amaker.entity.Menu;importcom.amaker.util.DBUtil;publicclassUpdateDaoImplimplementsUpdateDao{ //獲得菜單列表 publicListgetMenuList(){ //查詢SQL語句 Stringsql="selectid,typeId,price,name,pic,remarkfromMenuTbl"; //數(shù)據(jù)庫連接工具類 DBUtilutil=newDBUtil(); //獲得連接 Connectionconn=util.openConnection(); try{ //獲得預(yù)定義語句 Statementpstmt=conn.createStatement(); //執(zhí)行查詢 ResultSetrs=pstmt.executeQuery(sql); //判斷訂單詳細 Listlist=newArrayList(); while(rs.next()){ //獲得菜單信息 intid=rs.getInt(1); inttypeId=rs.getInt(2); intprice=rs.getInt(3); Stringname=rs.getString(4); Stringpic=rs.getString(5); Stringremark=rs.getString(6); Menum=newMenu(); m.setId(id); m.setName(name); m.setPic(pic); m.setPrice(price); m.setRemark(remark); m.setTypeId(typeId); list.add(m); } returnlist; }catch(SQLExceptione){ e.printStackTrace(); }finally{ util.closeConn(conn); } returnnull; } //獲得餐桌列表 publicListgetTableList(){ returnnull; }}packagecom.amaker.servlet;importjava.io.IOException;importjava.io.PrintWriter;importjava.util.List;importjavax.servlet.ServletException;importjavax.servlet.http.HttpServlet;importjavax.servlet.http.HttpServletRequest;importjavax.servlet.http.HttpServletResponse;importcom.amaker.dao.UpdateDao;importcom.amaker.dao.impl.UpdateDaoImpl;importcom.amaker.entity.Menu;publicclassUpdateServletextendsHttpServlet{ //構(gòu)造方法 publicUpdateServlet(){ super(); } //銷毀方法 publicvoiddestroy(){ super.destroy(); } //響應(yīng)Get請求 publicvoiddoGet(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse) throwsServletException,IOException{ response.setContentType("text/xml"); PrintWriterout=response.getWriter(); //實例化dao UpdateDaodao=newUpdateDaoImpl(); //獲得菜譜列表 Listlist=dao.getMenuList(); //拼XML格式數(shù)據(jù) out.println("<?xmlversion='1.0'encoding='UTF-8'?>"); //根節(jié)點 out.println("<menulist>"); for(inti=0;i<list.size();i++){ Menum=(Menu)list.get(i); out.println("<menu>"); //菜譜編號 out.print("<id>"); out.print(m.getId()); out.println("</id>"); //分類 out.print("<typeId>"); out.print(m.getTypeId()); out.println("</typeId>"); //名稱 out.print("<name>"); out.print(m.getName()); out.println("</name>"); //圖片路徑 out.print("<pic>"); out.print(m.getPic()); out.println("</pic>"); //價格 out.print("<price>"); out.print(m.getPrice()); out.println("</price>"); //備注 out.print("<remark>"); out.print(m.getRemark()); out.println("</remark>"); out.println("</menu>"); } out.println("</menulist>"); out.flush(); out.close(); } //響應(yīng)Post請求 publicvoiddoPost(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse) throwsServletException,IOException{ doGet(request,response); } //初始化方法 publicvoidinit()throwsServletException{ }}

引力波的實驗探測給我們的啟示摘要：引力理論的發(fā)展經(jīng)歷了數(shù)百年，從牛頓到愛因斯坦，從萬有引力定律到廣義相對論。在這過程中，科學(xué)家們引力波的預(yù)言質(zhì)疑不休、爭論不止。而引力波的實驗探測無疑證明了一切。引力波的發(fā)現(xiàn)，彌補了愛因斯坦的廣義相對論的漏洞，也確定了他的理論的正確。這是人類史上出現(xiàn)的又一契機，它將為人類社會帶來重大變革?！捌莆濉笔侵袊鴤鹘y(tǒng)迎財神的日子。2016年的這一天，卻一個讓全世界物理學(xué)界沸騰的日子，甚至許多的物理學(xué)家為之痛哭流涕——被預(yù)言已經(jīng)百年的引力波，終于被探測到了。引力是什么？在今天人們所知道的物質(zhì)的四種基本相互作用中，引力作用為最弱。四種相互作用按作用強度比例順序是：強相互作用(1),電磁相互作用(10),弱相互作用(10),引力相互作用(10)。因此，在研究基本粒子的運動時，引力一般略去不計。但在天文學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，由于涉及的對象的質(zhì)量極其巨大，引力就成為不僅支配著天體的運動，而且往往是天體的結(jié)構(gòu)和演化的決定因素。引力并不是一種所謂的“力”，而是一種屬性。牛頓在1687年出版的《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中首次提出萬有引力定律，基于此，他結(jié)識了彗星的運動軌道和地球上的潮汐現(xiàn)象，并根據(jù)萬有引力定律成功地預(yù)言并發(fā)現(xiàn)了海王星。萬有引力定律出現(xiàn)后，才正式把研究天體的運動建立在力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，從而創(chuàng)立了天體力學(xué)。簡單的說，質(zhì)量越大的東西產(chǎn)生的引力越大，地球的質(zhì)量產(chǎn)生的引力足夠把地球上的東西全部抓牢。1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，突破了絕對時間和絕對空間的概念，否定了瞬時超距作用，從根本上動搖了建立在這些舊觀念基礎(chǔ)上的牛頓引力理論。經(jīng)過十年的探索后，愛因斯坦于1915年提出了迄今為止最成功的近代引力理論——廣義相對論。廣義相對論中，引力被歸咎于時空的彎曲。這種彎曲是由物質(zhì)造成的，物質(zhì)的質(zhì)量越大，所形成的扭曲也就越嚴重。但是這種彎曲，對于人類來說根本感知不到，一是因為人類伴隨這種彎曲一起彎曲了，而是由于這種彎曲太微小。大質(zhì)量物體發(fā)生的扭曲引起了震動，而這種震動，就是引力波?？茖W(xué)家們通過探測這種時空震蕩，來證實引力波的存在。早在1916年，愛因斯坦在廣義相對論中就預(yù)言了引力波的存在。而科學(xué)家們普遍認為，這次LIGO這一發(fā)現(xiàn)是愛因斯坦相對論實驗驗證中最后一塊缺失的“拼圖”，證實了愛因斯坦廣義相對論的正確性，彌補了愛因斯坦的廣義相對論的漏洞，驗證了已故科學(xué)家愛因斯坦的預(yù)言。探測的儀器叫做邁克爾遜干涉儀，或是LIGO。LIGO的“兩條腿”都有4千米長，最近的一次升級就花去了幾十億美元。LIGO的原理是什么？簡單來說是利用光速不變，在同樣的直線路程里測試耗時，而通過時間的偏差（盡最大可能排除誤差，也是耗資巨大的原因）來判定空間確實存在震動。這樣的實驗設(shè)置基于愛因斯坦的假設(shè)：光速不變，是因為以光的視角看，它沿途經(jīng)過的空間發(fā)生了折疊伸縮。可能的引力波探測源包括致密雙星系統(tǒng)（白矮星，中子星和黑洞）。在2016年2月11日，LIGO科學(xué)合作組織和Virgo合作團隊宣布他們已經(jīng)利用高級LIGO探測器，首次探測到了來自于雙黑洞合并的引力波信號。在過去的數(shù)十年里，許多物理學(xué)家和天文學(xué)家為證明引力波的存在進行了大量研究。其中，泰勒和赫爾斯由于第一次得到引力波存在的間接證據(jù)榮獲1993年諾貝爾物理學(xué)獎。到目前為止，類似的雙中子星系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近十個，但是雙黑洞系統(tǒng)卻是首次。在實驗方面，第一個對直接探測引力波作偉大嘗試的人是韋伯。雖然他的共振棒探測器最后沒能找到引力波，但是韋伯開創(chuàng)了引力波實驗科學(xué)的先河，為如今的碩果打下了基礎(chǔ)。因為在地面上很容易受到干擾，所以物理學(xué)家們也在向太空進軍。歐洲的空間引力波項目eLISA（演化激光干涉空間天線）。eLISA將由三個相同的探測器構(gòu)成為一個邊長為五百萬公里的等邊三角形，同樣使用激光干涉法來探測引力波。此項目已經(jīng)歐洲空間局通過批準(zhǔn)，正式立項，目前處于設(shè)計階段，計劃于2034年發(fā)射運行。作為先導(dǎo)項目，兩顆測試衛(wèi)星已經(jīng)于2015年12月3日發(fā)射成功，目前正在調(diào)試之中。中國的科研人員，在積極參與目前的國際合作之外之外，也在籌建自己的引力波探測項目。引力波的實驗探測引起了世界范圍的轟動，這些探測極其不易，宇宙中發(fā)生爆炸性的大事件時產(chǎn)生的引力波，才相對容易探測到，例如黑洞合并、星系合并、超新星爆炸等。100年前，愛因斯坦在預(yù)言引力波存在時就曾說：“這些數(shù)值是如此微小，她們不會對任何的東西產(chǎn)生顯著的作用，沒人能夠去測量它們?！辈桃环蚪o出解釋：“時間發(fā)生得越早，距離越遠，越會在宇宙中傳播期間被紅移。紅移指的是由于宇宙本身的膨脹將所有的波動的波長拉直拉平，這樣其波動性就難以被探測到。例如，這次LIGO探測到的引力波，是13億年以前兩個大約30個太陽質(zhì)量的黑洞并合所產(chǎn)生的引力波，振幅之小，是在原子核尺寸的千分之一的尺度。能探測到真的是非常不容易，LIGO實驗組的科學(xué)家們也是在幾十年里經(jīng)歷多次挫折，不斷調(diào)整方案，改進儀器，才最終探測到的?！彼运某晒μ綔y也標(biāo)志著在這個領(lǐng)域人類的技術(shù)進步到了前所未有的水平。而它所具有的里程碑意義不止在科學(xué)情感上，更在于能夠打開人類的一個新的世界——每個人都對它滿懷期待。如果電磁波探測是人類的眼睛，那么人類又多了一雙聆聽外界的耳朵。馬克斯·普朗克引力物理研究所說：“在《星際穿越》和《三體》中，都不約而同地將引力波選為了未來科技發(fā)達的人類的通訊手段，這也許只能是美好的幻想，但對于天文研究而言，引力波的確開啟了一扇新的窗口。吹進來的第一縷清風(fēng)，就帶來了一個重大的信息：極重的恒星級雙黑洞系統(tǒng)存在并可以在足夠短的時間（10億年）內(nèi)并合。這是讓我們始料未及的。誰能知道在將來的更多的探測中，LIGO和一眾引力波探測器能帶給我們什么樣的驚喜呢？”引力波有兩個非常重要而且比較獨特的性質(zhì)。第一：不需要任何的物質(zhì)存在于引力波源周圍。這時就不會有電磁輻射產(chǎn)生。第二：引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過行進途中的天體。比如，來自于遙遠恒星的光會被星際介質(zhì)所遮擋，引力波能夠不受阻礙的穿過。對于天文學(xué)家來說，這兩個特征允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測過的天文現(xiàn)象信息，而每一個電磁波譜的打開，都會為我們帶來前所未有的發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家們同樣期望引力波也是如此。而引力波本身的性質(zhì)也可能對基礎(chǔ)物理學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。另外，引力波蘊含的，很可能是宇宙誕生的畫面。我們從小都被告知一個最著名的猜想——宇宙是在一場爆炸中誕生的。這意味著，在時空的開始，宇宙又一次最為劇烈的震動。引力波就能讓我們還原這個震動——它是否存在？有多大規(guī)模？不僅如此，引力波還能傳遞信息——我們看不到的宇宙空間在發(fā)生什么？據(jù)科學(xué)家解釋，這次的引力波就是在遙遠的距離上巨大的黑洞變化引起的。而這一結(jié)果也證明了黑洞真實存在——至少是廣義相對論預(yù)測的由純凈、真空、扭曲時空組成的完美圓形物體。并且，引力波傳遞的信息可以讓科學(xué)家更精確地估計宇宙膨脹的速度?？偠灾?，一個新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，總會給人類社會帶來無法預(yù)估的發(fā)展。18世紀面熟電磁波的麥克斯韋理論確認的時候，也沒人知道會給人類帶來什么，但是現(xiàn)在不管是電視機還是移動電話，都與電磁現(xiàn)象有關(guān)。引力波的發(fā)現(xiàn)類似當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)X光一樣，是一種工具。有了這個工具，我們可以利用引力波的觀察，去觀察遙遠的宇宙的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)、時空穿梭等等才是有可能實現(xiàn)的事情。如果沒有引力波，以我們現(xiàn)有的技術(shù)是做不到這些科幻世界才有的事情的?！凹热灰Σㄊ谴嬖诘?，基于引力波的科研思路可信性就大大提高了。就好像走一條未知的路，走到半路，有人懷疑不對，結(jié)果證實是對的，那么就可以加快步伐了?！碧K萌說。世界各國都加大了探測研究引力波的力度，我國也緊跟探索引力波的步伐?！疤烨儆媱潯眳⑴c者、中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長李淼教授介紹，“天琴計劃”是我國自主開展空間引力波探測的可行方案，發(fā)射三顆衛(wèi)星探測引力波，該計劃預(yù)期執(zhí)行期為2016~2035年，分四階段實施。項目還將挖山洞，建觀測站以及建設(shè)綜合研究大樓。預(yù)計擬投三億啟動。天琴計劃預(yù)期執(zhí)行期為2016-2035年，分四階段實施：（1）2016-2020年：完成月球/深空衛(wèi)星激光測距、空間等效原理檢驗實驗和下一代重力衛(wèi)星實驗所需關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。主要研發(fā)成果包括：新一代月球激光測距反射器、月球激光測距臺站、高精度加速度計、無拖曳控制（包含微推進器）、高精度星載激光干涉儀、星間激光測距技術(shù)等；（2）2021-2025年：完成空間等效原理檢驗實驗和下一代重力衛(wèi)星實驗工程樣機，并成功發(fā)射下一代重力衛(wèi)星和空間等效原理實驗衛(wèi)星。主要研發(fā)成果包含：超靜衛(wèi)星平臺、高精度大型激光陀螺儀以及進一步提高加速度計、無拖曳控制、高精度星載激光干涉儀、星間激光測距等技術(shù)；（3）2026-2030年：完成空間引力波探測關(guān)鍵技術(shù)，完成衛(wèi)星載荷工程樣機；（4）2031-2035年：進行衛(wèi)星系統(tǒng)整機聯(lián)調(diào)測試、系統(tǒng)組裝，發(fā)射空間引力波探測衛(wèi)星。李淼介紹，“天琴計劃”的出發(fā)點是切實根據(jù)我國的技術(shù)能力實際和未來幾十年的發(fā)展前景，提出我國自主開展空間引力波探測的可行方案。在目前討論的初步概念中，天琴將采用三顆全同的衛(wèi)星構(gòu)成一個等邊三角形陣列，每顆衛(wèi)星內(nèi)部都包含一個或兩個極其小心懸浮起來的檢驗質(zhì)量。衛(wèi)星上將安裝推力可以精細調(diào)節(jié)的微牛級推進器，實時調(diào)節(jié)衛(wèi)星的運動姿態(tài)，使得檢驗質(zhì)量始終保持與周圍的保護容器互不接觸的狀態(tài)。這樣檢驗質(zhì)量將只在引力的作用下運動，而來自太陽風(fēng)或太陽光壓等細微的非引力擾動將被衛(wèi)星外殼屏蔽掉。高精度的激光干涉測距技術(shù)將被用來記錄由引力波引起的、不同衛(wèi)星上檢驗質(zhì)量之間的細微距離變化，從而獲得有關(guān)引力波的信息?！疤烨佟钡男l(wèi)星將在以地球為中心、高度約10萬公里的軌道上運行，針對確定的引力波源進行探測。這樣的選擇能夠避免測到引力波信號卻無法確定引力波源的問題。中國科學(xué)院也于2016年2月16日公布了空間引力波探測與研究的“空間太極計劃”。按照這一計劃，我國將在2030年前后發(fā)射由位于等邊三角形頂端三顆衛(wèi)星組成的引力波探測星組，用激光干涉方法進行中低頻波段引力波的直接探測。主要科學(xué)目標(biāo)是觀測雙黑洞并合和極大質(zhì)量比天體并合時產(chǎn)生的引力波輻射，以及其他的宇宙引力波輻射過程。中科院力學(xué)研究所胡文瑞院士表示，“我國目前的技術(shù)能力與國際先進水平還有一定的差距，這種差距可以通過良好的國際合作得到一定的彌補?！焙娜鹫f，“空間太極計劃”是一個中歐合作的國際合作計劃，目前有兩個方案：方案一是參加歐洲空間局的eLISA雙邊合作計劃；方案二是發(fā)射一組中國的引力波探測衛(wèi)星組，與2035年左右發(fā)射的eLISA衛(wèi)星組同時遨游太空，進行低頻引力波探測。據(jù)介紹，空間引力波探測被列入中科院制訂的空間2050年規(guī)劃。2008年由中科院發(fā)起，中科院多個研究所及院外高校科研單位共同參與。引力波的發(fā)現(xiàn)是感人至深的，它印證了一位物理學(xué)大師的睿智偉大，為年富力強的物理學(xué)家們增添了信心和安慰。在理性上，引力波的發(fā)現(xiàn)更是激動人心的，人類的歷史將會改寫，一切都是未知，未知也許會更加美好。參考文獻：[1].柏格曼著，周奇、郝蘋譯：《相對論引論》，高等教育出版社，北京，1961。(P.G.Bergmann,I