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引力波是什么(引力波是什么媒体)

admin2023-02-15科技生活96

引力波是什么?

是一个物理学名词,引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的,即物体加速运动时给宇宙时空带来的扰动。通俗地说,可以把它想象成水面上物体运动时产生的水波。但是,只有非常大的天体才会发出较容易探测的引力波,如超新星爆发或两个黑洞相撞时,而这种情况非常罕见。因此,相对论提出一百多年来,其“水星进动”和“光线偏转”等重要预言被一一证实,而引力波却始终未被直接探测到。

引力波简介:

在1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果,因为它引入了相互作用的传播速度有限的概念。相比之下,引力波不能够存在于牛顿的经典引力理论当中,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用传播是速度无限的。

性质:

引力波以波动形式和有限速度传播的引力场。按照广义相对论,加速运动的物体会产生引力波。引力波的主要性质是:它是横波,在远源处为平面波;有两个独立的偏振态;携带能量;在真空中以光速传播等。引力波携带能量,应可被探测到。但引力波的强度很弱,而且,物质对引力波的吸收效率极低,直接探测引力波极为困难。曾有人宣称在实验室里探测到了引力波,但未得到公认。天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在。

侦测方法:

引力波虽然引力辐射并未被清清楚楚地“直接”测到,然而已有显著的“间接”证据支持它的存在。最著名的是对于脉冲星(或称波霎)双星系统PSR1913 16的观测。这系统被认为具有两颗中子星,以极其紧密而快速的模式互相环绕对方。其并且呈现了渐进式的旋近(in-spiral),旋近时率恰好是广义相对论所预期的值。对于这样的观测,最简单(也几乎是广为接受)的解释为:广义相对论一定是对这种系统的重力辐射给出了准确的说明才得以如此。泰勒和赫尔斯因为这些成就共同引力波获得了1993年的诺贝尔物理学奖。

1959年,美国马里兰大学教授韦伯发表了证实引力波存在的消息,这引起了世界物理学界一阵狂热的激动。事情是这样的,韦伯等人制造了6台引力波检验器,分别放在不同地点进行长期的检波记载。结果发现在各台检波器上都记录到一种相同的、不规则的“扰动”,并证明它并不是由声学振动、地震、电磁干扰或宇宙线干扰等引起的,因此,他们认为“不能排除这就是引力波”。之后,许多国家的科学家采用各种方法企图证实宇宙深处的同样“来客”,但终未得到肯定的结果,于是激动之余,人们便只能叹息罢了。

什么是引力波?引力波的发现有什么用途?它到底有什么用?

什么是引力波?

1、引力波又称重力波,是爱因斯坦广义相对论预言的一种时空波动,以光速传播,是时空扰动的曲率以行波形式向外传播的一种方式。就像电荷加速时会发出电磁辐射一样,同样质量的物体加速时也会发出引力辐射,这是广义相对论的一个重要预言。

2、万有引力的全称是万有引力,也叫引力相互作用。指有质量的物体之间加速接近的趋势。简单来说就是物体之间的吸引力。它是自然界中四种基本相互作用力之一,也是自然界中最普遍存在的力,可以说是无处不在。

3、中国科学技术大学物理学院教授蔡一夫解释说,在经典力学中,引力被认为是具有质量的物体之间的相互作用。但在爱因斯坦的广义相对论中,引力是现有质量使时空弯曲而产生的现象。“广义相对论认为物质的质量会弯曲时间和空间。例如,当有人坐在沙发上时,沙发原本平坦的表面会立即向下凹陷,出现一个坑,而之前放在沙发周围的物体则倾向于滑向坑的中间,从而产生万有引力。”

4、“在太空中也是一样。比如把太阳、地球、恒星、黑洞等大质量天体放在时空里,时空就会形成‘凹弯’,万有引力就会产生。”麻省理工学院物理系研究员苏萌说。

引力波的发现有什么用?

1.验证了已故科学家爱因斯坦的预言。如果引力波没有被发现,爱因斯坦的理论就像没有腿的凳子,是有缺陷的。引力波的发现弥补了爱因斯坦广义相对论的漏洞,证实了其理论的正确性。

2.引力波的发现是类似当年发现X射线的工具。有了这个工具,我们可以通过观测引力波来观察遥远宇宙中的现象。发现暗物质,时间旅行等。都是可能的事情。没有引力波,以我们现有的技术,我们无法做科幻世界独有的事情。

3.引力波的不同之处在于,它们的周期长得多,同时也弱得多。要能观测到引力波,至少要有一定的技术水平。观测引力波表明,人类在这一领域的技术已经进步到了前所未有的水平。

4,随之而来的是新用途:如果引力波被证明具有雷管鸡预言的性质,将会极大地改变我们的生活。目前我们所有的太阳能电池都会改变雷管的锥形。到那时,我们使用的太阳能将是现在的五倍!!!但是火力发电的减少会减少雾霾、二氧化碳排放、大气变暖、酸雨,从而节约化石资源。多么光明的未来啊!想想就开心!

5.引力波的发现将改变物理世界,它将对整个人类的发展产生巨大的变化。人类将步入引力波世界。

引力波,承载着与电磁波完全不同的信息,将为我们揭示宇宙新的奥秘,甚至揭示宇宙起源的奥秘。

什么是引力波?

科学家们第一次探测到引力波是来源于两个黑洞,在2015年9月14日,这两个黑洞相撞了,这两个质量大过太阳三十倍的存在,相互环绕了几百年,在这几百年的时间里,它们彼此不断靠近,环绕的速度也在不断加快,最终,相撞、合并,形成了一个更大的黑洞。

引力波,就是这两个家伙碰撞前最后的零点几秒,在整个宇宙发出的震动(以光速),经过亿万年以后,在地球被检测到了。这个检测信号被检测到的时间非常短暂,仅有0.2秒。

那么,引力波到底是什么?这就要从引力说起,大家对引力都不陌生,宇宙中无处不存在引力,甚至许多的天文怪象都源自引力。引力,促使两个存在相互拉扯,可以说,你就在拉着地球、月亮、太阳和每一颗星星,而它们也无时无刻在拉着你。物质的质量越大,那么它所存在的引力就越大,两物质距离越远则相互受到的引力越小,反之就越强。这样的,引力引起的波动或反应或变化,就是引力波。为什么许多人形容引力波用水波,因为引力波就是从引起的核心之处向外传播。

但是,小伙伴们千万不要因此把引力波的产生之放在一个平面上去看。爱因斯坦在相对论中提出时说到,他想象引力以曲线传播的平面是时空,物质在时空中造成凹陷,我们可以想象,一个球,放在一个床垫上产生一个凹陷,物质也会在时空 中使得时空产生凹陷,这时候,如果有一个质量更加大的球出现。那之前那个小球就会往大球这边滚动,就好像被吸引了,在时空中,物质越大,凹陷越深,引力越强,当凹陷产生移动,就会引起时空的波动。

如果我们的身体足够敏感,就可以感受到引力波。我们会感受到身体被垂直压缩的同时在 被向 一侧拉伸,而下一秒又马上会在水平压缩的同时也向上向下,当引力波穿过你时,这样的情况就会反复发生。但通常这种拉伸非常小,我们根本无法感受到。所以,科学家们建立探测器,去捕捉引力波。

现如今,引力波探测器已经遍布全世界。一旦探测到引力波,科学家们就可以提取到波源的信息。这就像特殊的频率接收器,频率在我们身边产生,而我们无法感知到。也像一个收音机,无线电波在四周流动,我们却毫无感觉,也无法听到播放的音乐。提取音乐需要合适的探测器。引力波探测器探测信号发送给科学家,以研究数据,从而获取一定的信息。我们可以用扬声器播放信号来听取引力波,那两个黑洞碰撞的声音就像噪音般的啾啾声,科学家称其为滑动口哨声。

在2016年,引力波的发现轰动的全世界。为什么会造成如此巨大的轰动?其一,其证实了爱因斯坦一百年前的预言,许多的重大科学事件并未被同时代的人所认同,引力波被探测就是一个例子。这一重大的发现,填补了广义相对论的缺失。光线的弯曲等广义相对论的预言都被证实,如今,引力波也被证实,这使得广义相对论真正得到了完整。其二,引力波探测器为人类 探索 宇宙带来了新思路和新方向,一种新的探测器的产生,使得我们人类 探索 宇宙的维度再度得到了拓展。最后,这也意味着,人类对宇宙微波背景辐射的测量进入了新的旅程。

ps:今天关于引力波的一些浅说浅谈就告一段落,这里小楼为大家推荐两部相关的书籍《终极理论之梦》和《爱因斯坦尚未完成的交响乐》,对爱因斯坦、对相对论、对引力波等有兴趣的小伙伴可以去阅读,希望能带给你一个好的阅读体验。

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