院系：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院班級(jí)：10軟件技術(shù)1班小組：姓名：學(xué)號(hào)：無(wú)線點(diǎn)餐系統(tǒng)院系：計(jì)算機(jī)與信息工程學(xué)院班級(jí)：10軟件技術(shù)1班小組：姓名：學(xué)號(hào)：無(wú)線點(diǎn)餐系統(tǒng)目前隨著科技的進(jìn)一步發(fā)展手工點(diǎn)菜已經(jīng)越來(lái)越不能滿足人們的需求了而Android系統(tǒng)的出現(xiàn)則進(jìn)一步改善了這個(gè)局面而Android電子點(diǎn)菜系統(tǒng)則是Android技術(shù)的其中的一個(gè)代表讓我們看到了科技所帶來(lái)的影響以及科技的重要性。系統(tǒng)需要解決的主要問(wèn)題因?yàn)辄c(diǎn)菜是面向特定的使用者的因此需要對(duì)于用戶的身份進(jìn)行判斷本系統(tǒng)分為兩個(gè)部分一個(gè)是管理員負(fù)責(zé)對(duì)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(kāi)桌、點(diǎn)菜、下單、轉(zhuǎn)臺(tái)、換臺(tái)、更新、查臺(tái)、注銷(xiāo)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(guò)賬號(hào)和密碼及驗(yàn)證碼進(jìn)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(jìn)行開(kāi)桌、點(diǎn)菜、下單、轉(zhuǎn)臺(tái)、換臺(tái)、更新、查臺(tái)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(tái)功能1.1功能描述在客人來(lái)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(tái)或房間只需要手持設(shè)備中即可快速查詢(xún)到當(dāng)前餐廳可各張餐臺(tái)的狀態(tài)。系統(tǒng)同時(shí)在開(kāi)臺(tái)、結(jié)賬、預(yù)訂操作后自動(dòng)更新餐廳中各張餐臺(tái)的狀態(tài)避免了服務(wù)人員帶著客人到處找臺(tái)的問(wèn)題1.2功能實(shí)現(xiàn)5.3.1客戶端查臺(tái)模塊實(shí)現(xiàn)首先建立一個(gè)查臺(tái)的類(lèi)ChaTai,該類(lèi)主要用于實(shí)現(xiàn)查臺(tái)的一系列功能然后建立一個(gè)chatai.xml文件進(jìn)行布局。getTableList()用于獲得當(dāng)前餐桌信息列表信息包括桌號(hào)和狀態(tài)TableAdapter繼承自BaseAdapter類(lèi)作用是為GridView綁定數(shù)據(jù)該類(lèi)的getView方法返回的View類(lèi)是自定義的一個(gè)LinearLayout類(lèi)。本模塊的難點(diǎn)在于給GridView添加數(shù)據(jù)也就是要繼承BaseApapter類(lèi)實(shí)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(shí)候顯示空桌那張圖片flag==1的時(shí)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(jì)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(wú)線訂餐系統(tǒng)-查臺(tái)"); //設(shè)置當(dāng)前Activity的界面布局 setContentView(R.layout.check_table); //實(shí)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(hào)和狀態(tài) privatevoidgetTableList(){ //訪問(wèn)服務(wù)器url Stringurl=HttpUtil.BASE_URL+"servlet/CheckTableServlet"; //查詢(xún)返回結(jié)果 Stringresult=HttpUtil.queryStringForPost(url); //拆分字符串，轉(zhuǎn)換成對(duì)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(gè)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(shí)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(duì)象imageView=(ImageView)v.findViewById(R.id.check_table_ImageView01); //獲得TextView對(duì)象tv=(TextView)v.findViewById(R.id.check_tableTextView01);//獲得CheckTable對(duì)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T(mén)extView設(shè)置桌號(hào)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(yǔ)句 Stringsql="updateTableTblsetflag=0whereid="+ "(selecttableIdfromOrderTblasotwhereot.id=?)"; Stringsql2="updateOrderTblsettableId=?whereid=?"; Stringsql3="updateTableTblsetflag=1whereid=?"; //數(shù)據(jù)庫(kù)連接工具類(lèi) DBUtilutil=newDBUtil(); //獲得連接 Connectionconn=util.openConnection(); try{ conn.setAutoCommit(false); //獲得預(yù)定義語(yǔ)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(xún)SQL語(yǔ)句 Stringsql="selectnum,flagfromtableTbl"; //數(shù)據(jù)庫(kù)連接工具類(lèi) DBUtilutil=newDBUtil(); //獲得連接 Connectionconn=util.openConnection(); try{ //獲得預(yù)定義語(yǔ)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(xiāo)毀方法 publicvoiddestroy(){ super.destroy(); } //響應(yīng)Get請(qǐng)求 publicvoiddoGet(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse) throwsServletException,IOException{ response.setContentType("text/html"); PrintWriterout=response.getWriter(); //實(shí)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(qǐng)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(shí)對(duì)酒店的就餐信息例如：桌位，計(jì)費(fèi)，加菜等功能的更新，與服務(wù)器保持一致一個(gè)是與服務(wù)器更新菜譜表數(shù)據(jù)的，另一個(gè)是更新餐桌表數(shù)據(jù)的。更新的Servlet主要有兩個(gè)，一個(gè)是更新菜譜，另一個(gè)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(kuò)展性增強(qiáng)。當(dāng)飯店的菜譜或者桌子更新的時(shí)候，操作員就可以將的數(shù)據(jù)庫(kù)SQLITE和服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)同步。為了提高程序的運(yùn)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(kù)中。因此當(dāng)服務(wù)器中的數(shù)據(jù)改變時(shí)需要及時(shí)將服務(wù)器中的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)的更新到客戶端更新功能就是為此而設(shè)計(jì)的。2.2功能實(shí)現(xiàn)更新模塊主要是為了提高程序的運(yùn)行效率然后將一些頻繁使用的數(shù)據(jù)庫(kù)表保存到客戶端SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)中當(dāng)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)將數(shù)據(jù)即使同步到客戶端。實(shí)現(xiàn)的功能是將數(shù)據(jù)庫(kù)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(guò)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(kù)中。UpdateActivity類(lèi)主要操作更新模塊updateTable()更新桌子請(qǐng)求服務(wù)器然后對(duì)返回的數(shù)據(jù)采用dom解析得到數(shù)據(jù)然后刪除本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)再把數(shù)據(jù)插入到對(duì)應(yīng)的表里。updateMenu()更新菜單功能和updateTable()類(lèi)似更新功能其實(shí)就是要保持終端系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)與服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)隨時(shí)保持一致。調(diào)用updateMenu()和updateTable()這兩個(gè)方法來(lái)保持?jǐn)?shù)據(jù)一致。兩個(gè)方法代碼大致相同，不過(guò)一個(gè)是保持菜單表的一致，一個(gè)是保持桌號(hào)表的一致。2.3界面設(shè)計(jì)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(wú)線訂餐系統(tǒng)-查臺(tái)"); //設(shè)置當(dāng)前Activity的界面布局 setContentView(R.layout.check_table); //實(shí)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(hào)和狀態(tài) privatevoidgetTableList(){ //訪問(wèn)服務(wù)器url Stringurl=HttpUtil.BASE_URL+"servlet/CheckTableServlet"; //查詢(xún)返回結(jié)果 Stringresult=HttpUtil.queryStringForPost(url); //拆分字符串，轉(zhuǎn)換成對(duì)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(gè)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(shí)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(duì)象imageView=(ImageView)v.findViewById(R.id.check_table_ImageView01); //獲得TextView對(duì)象tv=(TextView)v.findViewById(R.id.check_tableTextView01);//獲得CheckTable對(duì)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T(mén)extView設(shè)置桌號(hào)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(xún)SQL語(yǔ)句 Stringsql="selectid,typeId,price,name,pic,remarkfromMenuTbl"; //數(shù)據(jù)庫(kù)連接工具類(lèi) DBUtilutil=newDBUtil(); //獲得連接 Connectionconn=util.openConnection(); try{ //獲得預(yù)定義語(yǔ)句 Statementpstmt=conn.createStatement(); //執(zhí)行查詢(xún) ResultSetrs=pstmt.executeQuery(sql); //判斷訂單詳細(xì) 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(xiāo)毀方法 publicvoiddestroy(){ super.destroy(); } //響應(yīng)Get請(qǐng)求 publicvoiddoGet(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse) throwsServletException,IOException{ response.setContentType("text/xml"); PrintWriterout=response.getWriter(); //實(shí)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(diǎn) out.println("<menulist>"); for(inti=0;i<list.size();i++){ Menum=(Menu)list.get(i); out.println("<menu>"); //菜譜編號(hào) out.print("<id>"); out.print(m.getId()); out.println("</id>"); //分類(lèi) out.print("<typeId>"); out.print(m.getTypeId()); out.println("</typeId>"); //名稱(chēng) 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(jià)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(qǐng)求 publicvoiddoPost(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse) throwsServletException,IOException{ doGet(request,response); } //初始化方法 publicvoidinit()throwsServletException{ }}

引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)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(ài)因斯坦，從萬(wàn)有引力定律到廣義相對(duì)論。在這過(guò)程中，科學(xué)家們引力波的預(yù)言質(zhì)疑不休、爭(zhēng)論不止。而引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)無(wú)疑證明了一切。引力波的發(fā)現(xiàn)，彌補(bǔ)了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的漏洞，也確定了他的理論的正確。這是人類(lèi)史上出現(xiàn)的又一契機(jī)，它將為人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)重大變革。“破五”是中國(guó)傳統(tǒng)迎財(cái)神的日子。2016年的這一天，卻一個(gè)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(cè)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(qiáng)度比例順序是：強(qiáng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，引力一般略去不計(jì)。但在天文學(xué)領(lǐng)域內(nèi)，由于涉及的對(duì)象的質(zhì)量極其巨大，引力就成為不僅支配著天體的運(yùn)動(dòng)，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(shū)中首次提出萬(wàn)有引力定律，基于此，他結(jié)識(shí)了彗星的運(yùn)動(dòng)軌道和地球上的潮汐現(xiàn)象，并根據(jù)萬(wàn)有引力定律成功地預(yù)言并發(fā)現(xiàn)了海王星。萬(wàn)有引力定律出現(xiàn)后，才正式把研究天體的運(yùn)動(dòng)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(jiǎn)單的說(shuō)，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(ài)因斯坦提出狹義相對(duì)論，突破了絕對(duì)時(shí)間和絕對(duì)空間的概念，否定了瞬時(shí)超距作用，從根本上動(dòng)搖了建立在這些舊觀念基礎(chǔ)上的牛頓引力理論。經(jīng)過(guò)十年的探索后，愛(ài)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(duì)論。廣義相對(duì)論中，引力被歸咎于時(shí)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(yán)重。但是這種彎曲，對(duì)于人類(lèi)來(lái)說(shuō)根本感知不到，一是因?yàn)槿祟?lèi)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(dòng)，而這種震動(dòng)，就是引力波?？茖W(xué)家們通過(guò)探測(cè)這種時(shí)空震蕩，來(lái)證實(shí)引力波的存在。早在1916年，愛(ài)因斯坦在廣義相對(duì)論中就預(yù)言了引力波的存在。而科學(xué)家們普遍認(rèn)為，這次LIGO這一發(fā)現(xiàn)是愛(ài)因斯坦相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中最后一塊缺失的“拼圖”，證實(shí)了愛(ài)因斯坦廣義相對(duì)論的正確性，彌補(bǔ)了愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論的漏洞，驗(yàn)證了已故科學(xué)家愛(ài)因斯坦的預(yù)言。探測(cè)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(zhǎng)，最近的一次升級(jí)就花去了幾十億美元。LIGO的原理是什么？簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)是利用光速不變，在同樣的直線路程里測(cè)試耗時(shí)，而通過(guò)時(shí)間的偏差（盡最大可能排除誤差，也是耗資巨大的原因）來(lái)判定空間確實(shí)存在震動(dòng)。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)置基于愛(ài)因斯坦的假設(shè)：光速不變，是因?yàn)橐怨獾囊暯强矗赝窘?jīng)過(guò)的空間發(fā)生了折疊伸縮。可能的引力波探測(cè)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(tuán)隊(duì)宣布他們已經(jīng)利用高級(jí)LIGO探測(cè)器，首次探測(cè)到了來(lái)自于雙黑洞合并的引力波信號(hào)。在過(guò)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(jìn)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(jiǎng)。到目前為止，類(lèi)似的雙中子星系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了近十個(gè)，但是雙黑洞系統(tǒng)卻是首次。在實(shí)驗(yàn)方面，第一個(gè)對(duì)直接探測(cè)引力波作偉大嘗試的人是韋伯。雖然他的共振棒探測(cè)器最后沒(méi)能找到引力波，但是韋伯開(kāi)創(chuàng)了引力波實(shí)驗(yàn)科學(xué)的先河，為如今的碩果打下了基礎(chǔ)。因?yàn)樵诘孛嫔虾苋菀资艿礁蓴_，所以物理學(xué)家們也在向太空進(jìn)軍。歐洲的空間引力波項(xiàng)目eLISA（演化激光干涉空間天線）。eLISA將由三個(gè)相同的探測(cè)器構(gòu)成為一個(gè)邊長(zhǎng)為五百萬(wàn)公里的等邊三角形，同樣使用激光干涉法來(lái)探測(cè)引力波。此項(xiàng)目已經(jīng)歐洲空間局通過(guò)批準(zhǔn)，正式立項(xiàng)，目前處于設(shè)計(jì)階段，計(jì)劃于2034年發(fā)射運(yùn)行。作為先導(dǎo)項(xiàng)目，兩顆測(cè)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(guó)的科研人員，在積極參與目前的國(guó)際合作之外之外，也在籌建自己的引力波探測(cè)項(xiàng)目。引力波的實(shí)驗(yàn)探測(cè)引起了世界范圍的轟動(dòng)，這些探測(cè)極其不易，宇宙中發(fā)生爆炸性的大事件時(shí)產(chǎn)生的引力波，才相對(duì)容易探測(cè)到，例如黑洞合并、星系合并、超新星爆炸等。100年前，愛(ài)因斯坦在預(yù)言引力波存在時(shí)就曾說(shuō)：“這些數(shù)值是如此微小，她們不會(huì)對(duì)任何的東西產(chǎn)生顯著的作用，沒(méi)人能夠去測(cè)量它們?！辈桃环蚪o出解釋?zhuān)骸皶r(shí)間發(fā)生得越早，距離越遠(yuǎn)，越會(huì)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(dòng)的波長(zhǎng)拉直拉平，這樣其波動(dòng)性就難以被探測(cè)到。例如，這次LIGO探測(cè)到的引力波，是13億年以前兩個(gè)大約30個(gè)太陽(yáng)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(cè)到真的是非常不容易，LIGO實(shí)驗(yàn)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(jìn)儀器，才最終探測(cè)到的?！彼运某晒μ綔y(cè)也標(biāo)志著在這個(gè)領(lǐng)域人類(lèi)的技術(shù)進(jìn)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(kāi)人類(lèi)的一個(gè)新的世界——每個(gè)人都對(duì)它滿懷期待。如果電磁波探測(cè)是人類(lèi)的眼睛，那么人類(lèi)又多了一雙聆聽(tīng)外界的耳朵。馬克斯·普朗克引力物理研究所說(shuō)：“在《星際穿越》和《三體》中，都不約而同地將引力波選為了未來(lái)科技發(fā)達(dá)的人類(lèi)的通訊手段，這也許只能是美好的幻想，但對(duì)于天文研究而言，引力波的確開(kāi)啟了一扇新的窗口。吹進(jìn)來(lái)的第一縷清風(fēng)，就帶來(lái)了一個(gè)重大的信息：極重的恒星級(jí)雙黑洞系統(tǒng)存在并可以在足夠短的時(shí)間（10億年）內(nèi)并合。這是讓我們始料未及的。誰(shuí)能知道在將來(lái)的更多的探測(cè)中，LIGO和一眾引力波探測(cè)器能帶給我們什么樣的驚喜呢？”引力波有兩個(gè)非常重要而且比較獨(dú)特的性質(zhì)。第一：不需要任何的物質(zhì)存在于引力波源周?chē)?。這時(shí)就不會(huì)有電磁輻射產(chǎn)生。第二：引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過(guò)行進(jìn)途中的天體。比如，來(lái)自于遙遠(yuǎn)恒星的光會(huì)被星際介質(zhì)所遮擋，引力波能夠不受阻礙的穿過(guò)。對(duì)于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，這兩個(gè)特征允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測(cè)過(guò)的天文現(xiàn)象信息，而每一個(gè)電磁波譜的打開(kāi)，都會(huì)為我們帶來(lái)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(duì)基礎(chǔ)物理學(xué)產(chǎn)生巨大的影響。另外，引力波蘊(yùn)含的，很可能是宇宙誕生的畫(huà)面。我們從小都被告知一個(gè)最著名的猜想——宇宙是在一場(chǎng)爆炸中誕生的。這意味著，在時(shí)空的開(kāi)始，宇宙又一次最為劇烈的震動(dòng)。引力波就能讓我們還原這個(gè)震動(dòng)——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?zhuān)@次的引力波就是在遙遠(yuǎn)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(shí)存在——至少是廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)的由純凈、真空、扭曲時(shí)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(jì)宇宙膨脹的速度?？偠灾?，一個(gè)新的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，總會(huì)給人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)無(wú)法預(yù)估的發(fā)展。18世紀(jì)面熟電磁波的麥克斯韋理論確認(rèn)的時(shí)候，也沒(méi)人知道會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)什么，但是現(xiàn)在不管是電視機(jī)還是移動(dòng)電話，都與電磁現(xiàn)象有關(guān)。引力波的發(fā)現(xiàn)類(lèi)似當(dāng)年的發(fā)現(xiàn)X光一樣，是一種工具。有了這個(gè)工具，我們可以利用引力波的觀察，去觀察遙遠(yuǎn)的宇宙的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)暗物質(zhì)、時(shí)空穿梭等等才是有可能實(shí)現(xiàn)的事情。如果沒(méi)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。“既然引力波是存在的，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(duì)，結(jié)果證實(shí)是對(duì)的，那么就可以加快步伐了。”蘇萌說(shuō)。世界各國(guó)都加大了探測(cè)研究引力波的力度，我國(guó)也緊跟探索引力波的步伐。“天琴計(jì)劃”參與者、中山大學(xué)天文與空間科學(xué)研究院院長(zhǎng)李淼教授介紹，“天琴計(jì)劃”是我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)的可行方案，發(fā)射三顆衛(wèi)星探測(cè)引力波，該計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016~2035年，分四階段實(shí)施。項(xiàng)目還將挖山洞，建觀測(cè)站以及建設(shè)綜合研究大樓。預(yù)計(jì)擬投三億啟動(dòng)。天琴計(jì)劃預(yù)期執(zhí)行期為2016-2035年，分四階段實(shí)施：（1）2016-2020年：完成月球/深空衛(wèi)星激光測(cè)距、空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)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(cè)距反射器、月球激光測(cè)距臺(tái)站、高精度加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制（包含微推進(jìn)器）、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距技術(shù)等；（2）2021-2025年：完成空間等效原理檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)和下一代重力衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)工程樣機(jī)，并成功發(fā)射下一代重力衛(wèi)星和空間等效原理實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星。主要研發(fā)成果包含：超靜衛(wèi)星平臺(tái)、高精度大型激光陀螺儀以及進(jìn)一步提高加速度計(jì)、無(wú)拖曳控制、高精度星載激光干涉儀、星間激光測(cè)距等技術(shù)；（3）2026-2030年：完成空間引力波探測(cè)關(guān)鍵技術(shù)，完成衛(wèi)星載荷工程樣機(jī)；（4）2031-2035年：進(jìn)行衛(wèi)星系統(tǒng)整機(jī)聯(lián)調(diào)測(cè)試、系統(tǒng)組裝，發(fā)射空間引力波探測(cè)衛(wèi)星。李淼介紹，“天琴計(jì)劃”的出發(fā)點(diǎn)是切實(shí)根據(jù)我國(guó)的技術(shù)能力實(shí)際和未來(lái)幾十年的發(fā)展前景，提出我國(guó)自主開(kāi)展空間引力波探測(cè)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(gè)等邊三角形陣列，每顆衛(wèi)星內(nèi)部都包含一個(gè)或兩個(gè)極其小心懸浮起來(lái)的檢驗(yàn)質(zhì)量。衛(wèi)星上將安裝推力可以精細(xì)調(diào)節(jié)的微牛級(jí)推進(jìn)器，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)，使得檢驗(yàn)質(zhì)量始終保持與周?chē)谋Ｗo(hù)容器互不接觸的狀態(tài)。這樣檢驗(yàn)質(zhì)量將只在引力的作用下運(yùn)動(dòng)，而來(lái)自太陽(yáng)風(fēng)或太陽(yáng)光壓等細(xì)微的非引力擾動(dòng)將被衛(wèi)星外殼屏蔽掉。高精度的激光干涉測(cè)距技術(shù)將被用來(lái)記錄由引力波引起的、不同衛(wèi)星上檢驗(yàn)質(zhì)量之間的細(xì)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?yàn)橹行?、高度約10萬(wàn)公里的軌道上運(yùn)行，針對(duì)確定的引力波源進(jìn)行探測(cè)。這樣的選擇能夠避免測(cè)到引力波信號(hào)卻無(wú)法確定引力波源的問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院也于2016年2月16日公布了空間引力波探測(cè)與研究的“空間太極計(jì)劃”。按照這一計(jì)劃，我國(guó)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(cè)星組，用激光干涉方法進(jìn)行中低頻波段引力波的直接探測(cè)。主要科學(xué)目標(biāo)是觀測(cè)雙黑洞并合和極大質(zhì)量比天體并合時(shí)產(chǎn)生的引力波輻射，以及其他的宇宙引力波輻射過(guò)程。中科院力學(xué)研究所胡文瑞院士表示，“我國(guó)目前的技術(shù)能力與國(guó)際先進(jìn)水平還有一定的差距，這種差距可以通過(guò)良好的國(guó)際合作得到一定的彌補(bǔ)?！焙娜鹫f(shuō)，“空間太極計(jì)劃”是一個(gè)中歐合作的國(guó)際合作計(jì)劃，目前有兩個(gè)方案：方案一是參加歐洲空間局的eLISA雙邊合作計(jì)劃；方案二是發(fā)射一組中國(guó)的引力波探測(cè)衛(wèi)星組，與2035年左右發(fā)射的eLISA衛(wèi)星組同時(shí)遨游太空，進(jìn)行低頻引力波探測(cè)。據(jù)介紹，空間引力波探測(cè)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(gè)研究所及院外高?？蒲袉挝还餐瑓⑴c。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(qiáng)的物理學(xué)家們?cè)鎏砹诵判暮桶参?。在理性上，引力波的發(fā)現(xiàn)更是激動(dòng)人心的，人類(lèi)的歷史將會(huì)改寫(xiě)，一切都是未知，未知也許會(huì)更加美好。參考文獻(xiàn)：[1].柏格曼著，周奇、郝蘋(píng)譯：《相對(duì)論引論》，高等教育出版社，北京，1961。(P.G.Bergmann,I