新疆地区人口城市化研究

齐鲁师范学院本科毕业论文(设计)题目：_______新疆地区人口城市化研究______学院专业班级学号姓名指导教师齐鲁师范学院教务处制二Ｏ年月齐鲁师范学院学士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：年月日齐鲁师范学院关于论文使用授权的说明本人完全了解齐鲁师范学院有关保留、使用学士学位论文的规定，即：学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅，学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印或其他复制手段保存论文。指导教师签名：论文作者签名：年月日年月日新疆地区人口城市化研究摘要随着我国经济水平的不断提升，社会发展必然会导致城市化，这是符合客观规律的，也是世界各国发展的规律。城市化在现代世界发展中都被广泛关注，城市化对于促进国家生产力的跃进有着积极的意义，所以综合、精确客观的研究城市化显得尤为重要。城市化是目前世界经济社会现象最为重要的组成成分之一，是生态、经济、社会三者互相影响的结果，有较为复杂的意义。城市化是一个落后的农业国转变为经济水平较高的工业国所必须经历的过程，是从过去传统农业社会转变为现代城市的进程。城市化水平能够用来考查地区或国家经济发展水平程度，可以用于衡量城市发展状态。从改革开放，到西部大开发，我国经历了几十年的政策转变，对于新疆地区的重视程度不断提高，通过各种科学措施和手段调控人口分配，依靠就业、升学等措施吸引大量农村人口就行到城市生活，使传统西部人口密度稀疏的状态有所转变。城市化是深入的、动态的、持续的过程，所以我们可以发现城市化具有内部差异性和阶段性的特点，新疆地区的城市化水平低于全国整体水平，即使是新疆地区内部的城市化水平也各不相同。城市化水平较高的地区通常第三产业也较发达，因为第三产业能够提供大量就业岗位，从而与城市化相互促进和推动，所以我们应当重视城市化和第三产业的发展。本文通过对新疆地区长期存在的城市数量不多，城市化水平较低，南北疆发展失衡和经济规模化程度较低等问题进行分析研究，探讨新疆地区城市化过程中出现的工业化水平滞后、城市化速度高于经济发展速度等不足、缺陷，并提出加强城市化、促进工业化水平提高等有效的解决措施。关键词：新疆；人口；城市化ABSTRACTWiththecontinuousimprovementofChina'seconomiclevel,socialdevelopmentwillinevitablyleadtourbanization,whichisinlinewiththeobjectivelaws,butalsothelawsofthedevelopmentoftheworld.Urbanizationiswidespreadconcerninthedevelopmentofthemodernworldandurbanizationtopromotetheleapofnationalproductivityhasapositivemeaning,socomprehensive,accurateandobjectiveintheresearchofurbanizationisparticularlyimportant.Urbanizationisoneofthemostimportantcomponentsoftheworldeconomicandsocialphenomenon.Itistheresultoftheinteractionbetweenthethreepartsoftheecology,economyandsociety.Urbanizationisaprocessthatabackwardagriculturalcountryhastotransformtoahigherlevelofeconomy.Itisaprocessfromthetraditionalagriculturalsocietytothemoderncity.Thelevelofurbanizationcanbeusedtoexaminethelevelofregionalornationaleconomicdevelopment,whichcanbeusedtomeasurethestatusofurbandevelopment.Fromthereformandopeningup,tothewesternbigdevelopment,ourcountryexperienceddecadesofpolicychanges,degreeofimportancefortheXinjiangregionwillcontinuetoimprove,throughavarietyofscientificmeasuresandmeanstoregulateandcontrolthepopulationdistribution,relyingonemployment,educationandothermeasurestoattractalargenumberofruralpopulationonthelinetothecitylife,changethestateoftheWesterntraditionofsparsepopulationdensity.Urbanizationisdeep,dynamic,ongoingprocess,sowecanfoundthaturbanizationhasthecharacteristicsoftheinternaldifferenceandphase,thelevelofurbanizationinXinjiangregionislowerthantheoveralllevelofthecountry,andeventheinsideoftheXinjiangregion'surbanizationlevelalsoeacharenotidentical.Urbanizationlevelwashigherintheareausuallythethirdindustryismoredeveloped,becausethethirdindustrycanprovidealargenumberofjobs,andurbanizationpromoteeachotherandpush,soweshouldattachimportancetotheurbanizationandthetertiaryindustrydevelopment.ThenumberofcitiesintheXinjiangregionhasexistedforalongtime,lowlevelofurbanization,lowsouthernandNorthernXinjiang,theimbalanceinthedevelopmentofeconomyandthedegreeofthescaleandotherissuesforanalysisandresearch,studyintheprocessofurbanizationinXinjiangindustrializationlevellagsbehind,thespeedofUrbanizationishigherthanthespeedofeconomicdevelopmentandtheshortage,defects,andputsforwardreinforcingandpromotetheeffectivesolutiontoimprovethelevelofindustrializationandurbanization.Keywords：Xinjiang;population;Urbanization目录TOC\o"1-3"\h\u一、前言 一、前言任何地区发展城市化都以第三产品增长情况及在GDP总量中所占比值作为衡量其社会经济结构优化水平、社会现代化水平和经济发展水平的依据。新疆地区基础薄弱，第三产业发展水平不高，经济发展水平不高，使得新疆地区存在各种矛盾。通过对城市化与第三产业之间存在的互相促进作用的研究，我们可以得知推动新疆地区城市化的重要动力之一是第三产业发展水平。通过对第三产业的研究可以帮助新疆城市化的发展。我们之所以要重视对于新疆地区的城市化，是因为新疆地处我国边疆，地域广袤，同时新疆的长治久安需要通过城市化实现，城市化建设可以为新疆地区带来就业和人均收入的提高，具有深远的意义。所以我们在研究新疆城市化基本情况的同时还需要了解新疆在城市化进程中受到的阻碍，产生阻碍的原因和提出措施改善新疆地区城市化进程中存在的缺点，从而更高效的实现新疆地区城市化。二、新疆地区城市化发展状态城市化是指农村人口转移到城市并发生价值观、生活方式、生产方式转变的过程。在整个城市化进程中农村人口的生产模式从粗放式的农业转移为城市非农业，人口从密度较低的农村向集中较多人口的城市迁移，而城市的基础服务设施明显优于农村，使得城市化直接为农村人口获取生活水平质量的提升。大部分发达国家的城市化水平都很高，也反映出这些国家发达水平，越发达的国家城市化水平越高，通常不会低于70%。新疆虽然有广袤的土地、充足的资源，但是由于新疆地区为边陲，地广人稀，长期没有获得高效的开发，民族成分多样、经济基础薄弱，使得新疆地区的城市化水平远远低于发达国家。（一）新疆城市化发展动力通常城市化是由城市拉动加上农村推动形成的城市化发展，但我国从50年代到89年代间的新疆地区长期缺乏农村推动城市化的动力，主要依靠城市带动新疆地区城市化的发展，但是这种带动主要是依靠人力资金补给带动的城市化。我国在面对新疆地区的发展是长期采取倾斜于新疆等西部地区的政策，政府采取此政策主要是通过政策优惠提升新疆地区发展水平，推动新疆地区的经济发展。新疆城市化在经济发展过程中展现出多元化的发展趋势，多元城市化开始取代以政府为主导的从上而下的单一城市化动力，推动新疆城市化的科学化健康化。区域经济和国家扶持都极大的促进了新疆城市化，这些力量无意积极的推动了新疆城市化的科学和快速发展。（二）新疆城市分布特点新疆地广人密，城市之间的直线距离远远高于沿海地带，城市之间缺乏文化经济方面的交往，这种情况阻碍了城市对农村的辐射带动作用，不利于城市的发展。新疆地区城市发展较为不均衡，一般北疆发达程度高于南疆，城市不高的经济效率制约了城市的大小和分布范围，北疆的城市密度大于南疆，北疆的城市规模大于南疆。新疆地区荒漠较多和日照时间长的地理环境导致新疆的城市密度不高，难以形成规模效应，较难产生区域中心城市的辐射和带动作用，加上新疆的城市大多不全面系统，导致城市化程度不高。（三）新疆城市化发展水平经过多年的发展建设，新疆已经具备一定程度的城市规模，但是与沿海发达地区依然存在较大的区别，新疆地区的城市化速度和效率都不高，地区之间存在较大的差异，北疆高于东疆，然后南疆发展最为滞后。从整体来看新疆地区发展速度较低，分布不均。三、新疆城市化的背景（一）新疆城市化的区域背景随着信息全球化的发展，经济全球化呈现迅猛的发展速度，技术、资本、人口等生产资源都加快了流动速度和范围的变化，通过日新月异的交通工具使得全球重构了世界城市体系。世界城市体系的建立和经济全球化直接导致区域内城市化呈现出多样性，当前的时代呈现出城市化的复杂因素作用，多个系统多个因素共同构建城市化。传统的高密度城市正转型为多中心巨型城市，巨型城市的构造为网状、叠置、复杂的城市区域，可以窥见大城以城市区域作为发现的目标。早在七十年代国际社会就提出PRED，也就是区域环境、人口、发展、资源，从而协调自然与人的和谐关系。（二）研究背景我国目前已经历了几十年的城市化过程，城市化水平相较于几十年前已经有了极大的差异，从目前的趋势我们可以分析出我国从二十一世纪初直到2030年都处于“S”型发展规律的中期加速发展阶段。我国城市化过程中出现了环境恶化、结构失衡、不均衡性和滞后性等多种缺点，这些不利因素都阻碍了社会经济的发展，有鉴于此，对于人口城市化的研究在经济转型期显现出特殊的意义，人口城市化不单是单纯的水平线性增长，更需要创新机制和动力机制的增长。（三）地域背景新疆地区由于日照较长，补水不足，造成自然条件较差，脆弱的生态环境不能提供较好的发展条件，人类在其中的经济发展空间和生存条件都较为不理想，整个新疆地域呈现出依赖绿洲拓展的特点。经过多年的发展，已经改变以前较为稀疏的城市数量，在人口总量和发布范围上已经有了一定程度的改善，交通枢纽建设、绿地开垦、矿产资源开放等各方面都有了长足的进步，但是依然受制于自然环境的制约。我国开展西部大开发的几十年间，新疆地区的环境保护、能源开发、生态重建和基础设施建设都有了可喜得成就。即使我们看到了成效，也应当认真全面的去分析其存在的弊端，例如农村剩余劳动力转移、就业压力大、区域内城镇产业结构趋同、中心城市辐射作用不高、人口城镇化水平低下。所以必须深入的研究新疆地区城市化过程中的发展机制和特征，摸索符合新疆文化、历史、区位、生态、经济的人口城市化道路，推动新疆城市化的整体竞争力提升，促进新疆地区城市化速度，实现新疆地区城市化水平社会经济全面发展。（四）学术背景全球城市化、信息化、经济一体化都不断发展以及新疆地区独特的区位特点使得城市和区位之间扑朔迷离的关系并展示出区域PREE理论，区域PREE理论认为区域主要由经济、环境、资源、人口4部分组成，4个部分自成一体，又相互作用，在区域发展中展现出各自的作用。四、城市化概况我国作为发展中国家人口最多的国家之一，在过去半个世纪经受多种政治变动依然屹立不倒，城市化发展过程较为曲折，在整个发展历程中显示城市化进程受到世界各国的环境、历史影响。我国城市化历程与政治密不可分，产生波动起伏、大起大落的政策影响轨迹。我国整体城市化率在2021年超过50%，主要展现出重速度轻质量、城市化二元结构明显、城市容纳能力有限与大量人口转入的矛盾、城市病的加剧。（一）国外对城市化的研究1954年刘易斯提出的二元经济模型是研究城乡人口迁移产生的城镇人口化的研究理论基础。美国学者皮特霍尔依据发达国家人口迁移趋势，将人口城市化划分成6个阶段：向心期、绝对向心期、相对向心期、相对离心期、绝对离心期、序列——规则分布期。（二）新疆地区城市化发展概况新疆地区的城市大多集中于绿洲地带，周围大多是荒漠，条件较为恶劣。年平均气温8摄氏度左右，年平均降水220毫米左右，属于干旱地区，脆弱的生态环境导致该地区人口密度较低。仅仅依靠有限的绿洲承载集中的人口发展。水资源在该地区的分布空间直接决定了该地区社会发展范围和社会活动范围，从而直接引导城市人口空间分布范围。新疆地区的矿产资源较为丰富，利于开展资源利用从而推动经济发展。新疆城市是我国石化石油的重要基地，也是重要的食品、轻纺基地。经过60年的开发，新疆地区已经成长出一群具备发展层次和规模的城市。（三）新疆地区社会经济发展状况新疆地区由于少数民族聚居的特点导致长期受到过去封建社会统治阶级的欺压，现代我国社会依据民族统一团结原则发展，积极将新疆过去以农业为主导的社会经济发展转变为农业工业共同发展的新型经济模式。新疆地区具备良好的产业化生产基础和农业生产条件，农业机械化程度和集约化程度都不低，资源配套组合程度较高。地区社会经济发展水平与城市化水平呈现正相关，所以新疆城市人口的集中有利于城市整体经济发展，也体现了城市的区域经济能力。但是这同样会考验城市社会保障能力和基础设施建设。总体上分析新疆地区的综合经济实力、科技发展程度和基础设施建设水平都与沿海地区存在较大差异。（四）新疆城市发展概况新疆地区的城市发展类型按照性质可以分类为工矿型中心、综合型中心和兵团垦区中心。按照段汉明4阶段划分法分为：分散阶段、点轴阶段、分支阶段和复合阶段。新疆地区由于长期历史原因和宗教、经济、自然环境多方面因素制衡形成了目前较为独立的区域城市特点，它的发展历程区别于沿海地区京津唐、珠江三角洲等城市群。新疆地区发展体现出环境、人口资源、经济上的高度依存关系，人口城市化发展与内部子系统联系紧密，人口高度聚集和快速城市化进程，给新疆脆弱的生态环境和有限的水土环境带来了巨大的压力。所以对新疆人口城市化得研究利于解决目前出现的环境保护和人口城市化的矛盾、贫困人口、新疆人口增长等问题，促进社会经济发展、人口素质提高、资源合理利用、生态环境保护，对促进新疆地区全面发展和小康社会的建设有着积极意义。（五）新疆城市化的优势与劣势分析新疆地区正在大力发展城市化，也是最具潜力的时期，从目前的城市布局来看，新疆的城市大多集中于绿洲地区，城市自然条件相较于沙漠地区更好，有一定的农业基础。新疆城市集中了新疆地区大多数的高校，人才济济，有利于利用人力资源开发新疆城市建设。而新疆由于行政区划的特殊性，地区呈现出地广人稀的特点，地方与兵团采取不同的管理体制使得地区有一定发展局限性，地理区位相较于沿海地区较为偏远，由于新疆地区历史地理因素制约，使得新疆地区虽然城市数量不少，但大多规模小，无法形成规模效应。城市缺乏发展后备力量。城市布局散点状、散珠状。五、新疆人口城市化的问题（一）城市化水平不高，经济发展滞后，城市化速度较低在九十年代初的时候世界城市化比例就已经达到百分之七十五了，而低收入国家也超过百分之五十五。而直到今年我国新疆地区的城市化率依然没达到百分之四十，显示出新疆地区较低的城市化率。较低的城市化率会导致农村市场难以开拓，农民收入水平无法迅速增长，国民经济发展和内需增长都受到阻碍。另一方面新疆地区城市规模小使得辐射能力有限，城市数量不多使得第三产业无法被带动，第三产业吸收农村剩余劳动力的作用无法全面展现，导致农村存在大量剩余劳动力，城市工业化无法获得有效推动。新疆城市化在我国排在十七，整体素质和质量却需要进一步加强。（二）城市布局北重南轻，地区结构不平衡新疆差不多四分之三的城市都集中于北疆地区，而占据新疆大部分面积的南疆却只有少数城市，这种不科学合理的布局与南疆较低的经济发展水平关联较大，相较于东部沿海地区城市化超前化发展的弊端，选择经济水平较好的县升为县级市再升为地级市有利于南疆整体经济发展。只有协调整个新疆的城市布局结构，还能推动新疆经济水平的整体提高。（三）新疆城市化过程中的观念误区在城市化的过程中不少城市单纯看中政绩，单纯通过行政区划变更来进行城市化，乡改镇、县改市的手段简单却无法真正实现农村人口向城市人口的过渡，城镇布局功能弱、结构不合理，实际上并没有提高对区域经济的带动能力。整个新疆地区虽然城市数量不少，但是却缺少足够带动周边地区的区域中心城市，较差的实力与城市化的目的不符合。（四）城市服务功能和经济实力不足新疆地区除了克拉玛依市、乌鲁木齐市和库尔勒市有较好的GDP总量，其他城市大多GDP不高，第三产业在新疆大多数城市都是弱势，没有很好的实现城市的服务功能。随着人均收入水平的提高，劳动力的转移是从第二产业向第三产业逐渐过渡的，城市化过程的规律是人口从生产率较低的部门不断转移到生产率较高的部门，从而实现城市经济增长方式的蜕变，是地区乃至国家经济发展的重要标志。新疆第三产业较弱说明了目前新疆地区的城市化是缺乏服务功能和经济实力的。（五）新疆城市化对生态环境的消极影响新疆城市分布规律是大部门城市沿着天山南北的绿洲分布，从而表明新疆城市依托绿洲建设，也就是说城市格局依托绿洲分布范围。虽然经过多年的发展，新疆绿洲获得拓展，城市面积不断变大，但是城市的不断发展也造成绿洲外环境的更加恶化，这主要是由于城市的发展剥夺了绿洲外环境的资源，造成城市外环境的不断恶化。为了获得更多的生产资源，砍伐绿洲外植被，直接导致荒漠化的加剧，长此以往必将造成生态环境恶化。六、如何解决城市化过程中的弊端（一）充分理解加快城市化的意义城市化是一个循序渐进的步骤，发展小城镇的城市化需要按照科学规律进行，在积极的同时还要依据具体情况实事求是的发展。首先应当选择将经济基础较好的城市发展为功能齐全、规模适度、环境优美、规划科学、具备一定辐射能力的区域中心城市，从而实现城市的带动作用。发展小城市要合理布局和统一规划，提高小城市的经济实力，通过市场机制提高小城市的建设水平，健全完善土地供应管理机制，妥善解决小城镇用地，抓好小城镇建设规划。（二）加快新疆全区域整体城市化发展水平，改善区域城市结构不平衡状态新疆整体城市化发展状态呈现出南疆落后于北疆的情况，城市区域显示不平衡分布，要通过跨越式发展的手段加快经济推动，促进南疆城市化。城市化发展从本质上来说是经济发展问题，只有通过基础设施建设才能多方面多渠道动员资金，采取合资、参股多种方式，依据谁投入谁受益的原则提高吸引多员资本的效率。消除经济发展阻碍，为经济发展创造条件。其次要重视特色产业，不断推动特色产业的发展规模，做大做强，利用南疆土地资源充足和水土光热资源优势大力发展巴旦杏、核桃等新疆特产，通过产业化经营获得更多收益。经济发展基础上重视小城镇发展，可以通过重要村发展为镇，再由镇发展为小城市，这样逐步发展为小城市群。（三）转变政府观点，为城市化发展提供全方位服务新疆各级政府应当从管理型政府转变为服务型政府，要防止首长工程、政绩征程、面子工程，依据客观规律发展城市化，摸索城市化发展的科学道路。政府要做好为城市化发展提供服务的职能，在城市化中不能一味追求硬性赶超指标，而应当认识到城市化需要依靠坚实的工业基础和经济实力。各级政府在行使职能时要围绕以人为本的原则，对于城市用地的管理要统一集中，完善公共设置基础建设。（四）强化城市服务功能和经济实力城市化是产业的集中、人口的聚集和经济实力的体现，一但缺乏经济实力的支撑，即使基础设施再好，投资再大，也是空心的。所以城市化过程中需要大力加强城市经济发展，强化城市经济实力，现代化城市应当是公共设施完备、交通便利、宜居的城市。有鉴于此，只有重视第三产业的发展，才能提高服务性行业的规模，为城市人口提供大量就业岗位，从而提高城市服务功能水平，促进经济实力。（五）城市化和环境保护紧密结合新疆地区属于盆地、平原、绿洲和沙漠地带都有的地区，作为农牧业交错区本身存在生态脆弱性，所以应当在发展城市化的时候始终坚持环境保护相结合。我们在发展城市化的过程中尊重新疆地区环境独有的特点，不能一味追求经济发展，因为只有结合环境进行城市化发展才是可持续发展。七、结语城市化是一个落后的农业国转变为经济水平较高的工业国所必须经历的过程，是从过去传统农业社会转变为现代城市的进程。城市化水平能够用来考查地区或国家经济发展水平程度，可以用于衡量城市发展状态。从改革开放，到西部大开发，我国经历了几十年的政策转变，对于新疆地区的重视程度不断提高，通过各种科学措施和手段调控人口分配，依靠就业、升学等措施吸引大量农村人口就行到城市生活，使传统西部人口密度稀疏的状态有所转变。城市化是深入的、动态的、持续的过程，所以我们可以发现城市化具有内部差异性和阶段性的特点，新疆地区的城市化水平低于全国整体水平，即使是新疆地区内部的城市化水平也各不相同。城市化水平较高的地区通常第三产业也较发达，因为第三产业能够提供大量就业岗位，从而与城市化相互促进和推动，所以我们应当重视城市化和第三产业的发展。本文通过对新疆地区长期存在的城市数量不多，城市化水平较低，南北疆发展失衡和经济规模化程度较低等问题进行分析研究，探讨新疆地区城市化过程中出现的工业化水平滞后、城市化速度高于经济发展速度等不足、缺陷，并提出加强城市化、促进工业化水平提高等有效的解决措施。参考文献[1]于鸿俊,宁越敏.城市地理概论.合肥:安徽科学技术出版社.[2]新疆维吾尔自治区统计局.新疆统计年鉴.中国统计出版社[3]吕宾.新疆城市化与经济发展协调性分析.干旱区地理,2021,(2):189~193.[4]孙建丽.中国西部城市化基本特征分析.以新疆为例.中国人口、资源与环境,2021,(4):54~57.[5]张小雷.新疆城镇体系规划的理论与实践乌鲁木齐:新疆人民出版社,2021,18~23.[6]韩延玲,高志刚.新疆地州区域经济差异分析与评价.干旱区地理,2021,25(1):50~55.[7]李白岁,阿如罕,农牧交错区城市可持续发展问题与对策.干旱区地理,2021,25(1):56~56.[8]高志刚.20年来新疆地州区域经济差异动态分析.干旱区地理,2021,25(3):272~277.[9]李亻思,钟巍,王立国,等.天山北坡经济带经济增长极研究.干旱区地理,2021,25(4):354~359[10]牛树华.新疆城镇发展与布局研究.乌鲁木齐:新疆科技卫生出版社,2021.[11]阚耀平.近代新疆城镇形态与布局模式.干旱区地理,2021,24(4):321~326.[12]李春华,刘胜.哈密地区城镇体系发展与布局研究.干旱区地理,2021,24(1):57~61.[13]杜宏茹,张小雷.乌鲁木齐集聚扩散的空间分析.干旱区地理,2021,24(1):37~41.致谢时光匆匆，转眼即逝，正是因为有老师的知道，本文才能够顺利的完成，纵观全文，由于本人学识有限，希望老师在阅读的时候宽宏体谅，从论文的选题、文献的采集、框架的设计、结构的布局到最终的论文定稿从内容到格式从标题到标点无不包含了老师的费尽心血。没有老师的辛勤栽培、孜孜教诲就没有我论文的顺利完成，在此感谢老师。

引力波的实验探测给我们的启示摘要：引力理论的发展经历了数百年，从牛顿到爱因斯坦，从万有引力定律到广义相对论。在这过程中，科学家们引力波的预言质疑不休、争论不止。而引力波的实验探测无疑证明了一切。引力波的发现，弥补了爱因斯坦的广义相对论的漏洞，也确定了他的理论的正确。这是人类史上出现的又一契机，它将为人类社会带来重大变革。“破五”是中国传统迎财神的日子。2016年的这一天，却一个让全世界物理学界沸腾的日子，甚至许多的物理学家为之痛哭流涕——被预言已经百年的引力波，终于被探测到了。引力是什么？在今天人们所知道的物质的四种基本相互作用中，引力作用为最弱。四种相互作用按作用强度比例顺序是：强相互作用(1),电磁相互作用(10),弱相互作用(10),引力相互作用(10)。因此，在研究基本粒子的运动时，引力一般略去不计。但在天文学领域内，由于涉及的对象的质量极其巨大，引力就成为不仅支配着天体的运动，而且往往是天体的结构和演化的决定因素。引力并不是一种所谓的“力”，而是一种属性。牛顿在1687年出版的《自然哲学的数学原理》一书中首次提出万有引力定律，基于此，他结识了彗星的运动轨道和地球上的潮汐现象，并根据万有引力定律成功地预言并发现了海王星。万有引力定律出现后，才正式把研究天体的运动建立在力学理论的基础上，从而创立了天体力学。简单的说，质量越大的东西产生的引力越大，地球的质量产生的引力足够把地球上的东西全部抓牢。1905年，爱因斯坦提出狭义相对论，突破了绝对时间和绝对空间的概念，否定了瞬时超距作用，从根本上动摇了建立在这些旧观念基础上的牛顿引力理论。经过十年的探索后，爱因斯坦于1915年提出了迄今为止最成功的近代引力理论——广义相对论。广义相对论中，引力被归咎于时空的弯曲。这种弯曲是由物质造成的，物质的质量越大，所形成的扭曲也就越严重。但是这种弯曲，对于人类来说根本感知不到，一是因为人类伴随这种弯曲一起弯曲了，而是由于这种弯曲太微小。大质量物体发生的扭曲引起了震动，而这种震动，就是引力波。科学家们通过探测这种时空震荡，来证实引力波的存在。早在1916年，爱因斯坦在广义相对论中就预言了引力波的存在。而科学家们普遍认为，这次LIGO这一发现是爱因斯坦相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”，证实了爱因斯坦广义相对论的正确性，弥补了爱因斯坦的广义相对论的漏洞，验证了已故科学家爱因斯坦的预言。探测的仪器叫做迈克尔逊干涉仪，或是LIGO。LIGO的“两条腿”都有4千米长，最近的一次升级就花去了几十亿美元。LIGO的原理是什么？简单来说是利用光速不变，在同样的直线路程里测试耗时，而通过时间的偏差（尽最大可能排除误差，也是耗资巨大的原因）来判定空间确实存在震动。这样的实验设置基于爱因斯坦的假设：光速不变，是因为以光的视角看，它沿途经过的空间发生了折叠伸缩。可能的引力波探测源包括致密双星系统（白矮星，中子星和黑洞）。在2016年2月11日，LIGO科学合作组织和Virgo合作团队宣布他们已经利用高级LIGO探测器，首次探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号。在过去的数十年里，许多物理学家和天文学家为证明引力波的存在进行了大量研究。其中，泰勒和赫尔斯由于第一次得到引力波存在的间接证据荣获1993年诺贝尔物理学奖。到目前为止，类似的双中子星系统已经发现了近十个，但是双黑洞系统却是首次。在实验方面，第一个对直接探测引力波作伟大尝试的人是韦伯。虽然他的共振棒探测器最后没能找到引力波，但是韦伯开创了引力波实验科学的先河，为如今的硕果打下了基础。因为在地面上很容易受到干扰，所以物理学家们也在向太空进军。欧洲的空间引力波项目eLISA（演化激光干涉空间天线）。eLISA将由三个相同的探测器构成为一个边长为五百万公里的等边三角形，同样使用激光干涉法来探测引力波。此项目已经欧洲空间局通过批准，正式立项，目前处于设计阶段，计划于2034年发射运行。作为先导项目，两颗测试卫星已经于2015年12月3日发射成功，目前正在调试之中。中国的科研人员，在积极参与目前的国际合作之外之外，也在筹建自己的引力波探测项目。引力波的实验探测引起了世界范围的轰动，这些探测极其不易，宇宙中发生爆炸性的大事件时产生的引力波，才相对容易探测到，例如黑洞合并、星系合并、超新星爆炸等。100年前，爱因斯坦在预言引力波存在时就曾说：“这些数值是如此微小，她们不会对任何的东西产生显著的作用，没人能够去测量它们。”蔡一夫给出解释：“时间发生得越早，距离越远，越会在宇宙中传播期间被红移。红移指的是由于宇宙本身的膨胀将所有的波动的波长拉直拉平，这样其波动性就难以被探测到。例如，这次LIGO探测到的引力波，是13亿年以前两个大约30个太阳质量的黑洞并合所产生的引力波，振幅之小，是在原子核尺寸的千分之一的尺度。能探测到真的是非常不容易，LIGO实验组的科学家们也是在几十年里经历多次挫折，不断调整方案，改进仪器，才最终探测到的。”所以它的成功探测也标志着在这个领域人类的技术进步到了前所未有的水平。而它所具有的里程碑意义不止在科学情感上，更在于能够打开人类的一个新的世界——每个人都对它满怀期待。如果电磁波探测是人类的眼睛，那么人类又多了一双聆听外界的耳朵。马克斯·普朗克引力物理研究所说：“在《星际穿越》和《三体》中，都不约而同地将引力波选为了未来科技发达的人类的通讯手段，这也许只能是美好的幻想，但对于天文研究而言，引力波的确开启了一扇新的窗口。吹进来的第一缕清风，就带来了一个重大的信息：极重的恒星级双黑洞系统存在并可以在足够短的时间（10亿年）内并合。这是让我们始料未及的。谁能知道在将来的更多的探测中，LIGO和一众引力波探测器能带给我们什么样的惊喜呢？”引力波有两个非常重要而且比较独特的性质。第一：不需要任何的物质存在于引力波源周围。这时就不会有电磁辐射产生。第二：引力波能够几乎不受阻挡的穿过行进途中的天体。比如，来自于遥远恒星的光会被星际介质所遮挡，引力波能够不受阻碍的穿过。对于天文学家来说，这两个特征允许引力波携带有更多的之前从未被观测过的天文现象信息，而每一个电磁波谱的打开，都会为我们带来前所未有的发现。天文学家们同样期望引力波也是如此。而引力波本身的性质也可能对基础物理学产生巨大的影响。另外，引力波蕴含的，很可能是宇宙诞生的画面。我们从小都被告知一个最著名的猜想——宇宙是在一场爆炸中诞生的。这意味着，在时空的开始，宇宙又一次最为剧烈的震动。引力波就能让我们还原这个震动——它是否存在？有多大规模？不仅如此，引力波还能传递信息——我们看不到的宇宙空间在发生什么？据科学家解释，这次的引力波就是在遥远的距离上巨大的黑洞变化引起的。而这一结果也证明了黑洞真实存在——至少是广义相对论预测的由纯净、真空、扭曲时空组成的完美圆形物体。并且，引力波传递的信息可以让科学家更精确地估计宇宙膨胀的速度。总而言之，一个新的重大科学发现，总会给人类社会带来无法预估的发展。18世纪面熟电磁波的麦克斯韦理论确认的时候，也没人知道会给人类带来什么，但是现在不管是电视机还是移动电话，都与电磁现象有关。引力波的发现类似当年的发现X光一样，是一种工具。有了这个工具，我们可以利用引力波的观察，去观察遥远的宇宙的现象。发现暗物质、时空穿梭等等才是有可能实现的事情。如果没有引力波，以我们现有的技术是做不到这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。就好像走一条未知的路，走到半路，有人怀疑不对，结果证实是对的，那么就可以加快步伐了。”苏萌说。世界各国都加大了探测研究引力波的力度，我国也紧跟探索引力波的步伐。“天琴计划”参与者、中山大学天文与空间科学研究院院长李淼教授介绍，“天琴计划”是我国自主开展空间引力波探测的可行方案，发射三颗卫星探测引力波，该计划预期执行期为2016~2035年，分四阶段实施。项目还将挖山洞，建观测站以及建设综合研究大楼。预计拟投三亿启动。天琴计划预期执行期为2016-2035年，分四阶段实施：（1）2016-2020年：完成月球/深空卫星HYPERLINK"/tag-%E6%BF%80%E5%85%89%E6%B5%8B