引力波是什么？
2023-02-24 来源:文库网
LIGO科学合作组织2017年诺贝尔奖物理学奖的三位主要成员：雷纳·韦斯（Rainer Weiss）, 巴里·巴里希（Barry Barish）, 吉普·索恩（Kip Thorne） ，表彰他们直接探测到引力波。那么问题来了，什么是引力波？发现它有什么用？为什么要发现它值得诺贝尔奖？关于这个问题，让这个指南给你一个很好的答案！
2、引力波来自两个黑洞的合并，距离我们13亿光年。这两个黑洞直径不大，不超过150公里。最有趣的是，探测引力波有助于我们追溯宇宙早期的历史。大爆炸后，宇宙经历了一段“黑暗时期”，持续了大约38万年。当时宇宙中的物质还没有冷却到可以发射和传播电磁波，所以整个宇宙都是黑暗的。天文学家对宇宙的历史只有一些理论上的模糊猜测。但从理论上讲，从大爆炸的那一刻起，宇宙就充满了作为背景的引力波，引力波几乎不作用于物质，具有很强的穿透能力。因此，如果我们在未来探索这些背景引力波，我们可能会窥探宇宙的早期历史，然后回答“宇宙是否发生过爆炸”等问题。
3、引力波实际上是时空本身的一种波动。不难理解空间的波动只不过是长度的膨胀。根据广义相对论，重力场的强度会影响时钟的速度。两个校对时钟，一个是重力弱的地方，另一个是重力强的地方。最后，你会发现后者比前者慢。这就是引力的时间膨胀效应。引力波过去的地方会引起引力场的变化，所以自然会引起时间的“波动”。
4、波的传播需要速度，引力波也不例外。根据广义相对论，引力波的传播速度为光速。但这只是一个理论上的假设，因为广义相对论只有在这样的假设下才是最简洁的。然而，在获得实验验证之前，当然不排除低于光速的可能性。但绝对不可能比光速快。因为相对论的前提是光速是物质运动和力传递的极限。引力波是由广义相对论预测的。
操作方法
1、杰克和露丝之所以在《泰坦尼克号》中互相吸引，不仅仅是因为爱，还因为质量。在爱因斯坦的描述中，高质量的物体会扭曲周围的时间和空间。物体的质量越大，时间和空间就越严重。如果你把时间和空间看作是一个大橡胶薄膜，然后在上面放一个露丝，那么她的质量就会压下橡胶薄膜，在附近放一个杰克，你可以看到露丝球和杰克球分别引起的时间和空间弯曲，让他们逐渐滚到彼此身边，最终密切接触。这种变化以波的形式向外传播。用听起来很厉害的说法来说，就是“引力波”，换文艺点的说法就是“时空涟漪”。2、引力波来自两个黑洞的合并，距离我们13亿光年。这两个黑洞直径不大，不超过150公里。最有趣的是，探测引力波有助于我们追溯宇宙早期的历史。大爆炸后，宇宙经历了一段“黑暗时期”，持续了大约38万年。当时宇宙中的物质还没有冷却到可以发射和传播电磁波，所以整个宇宙都是黑暗的。天文学家对宇宙的历史只有一些理论上的模糊猜测。但从理论上讲，从大爆炸的那一刻起，宇宙就充满了作为背景的引力波，引力波几乎不作用于物质，具有很强的穿透能力。因此，如果我们在未来探索这些背景引力波，我们可能会窥探宇宙的早期历史，然后回答“宇宙是否发生过爆炸”等问题。
3、引力波实际上是时空本身的一种波动。不难理解空间的波动只不过是长度的膨胀。根据广义相对论，重力场的强度会影响时钟的速度。两个校对时钟，一个是重力弱的地方，另一个是重力强的地方。最后，你会发现后者比前者慢。这就是引力的时间膨胀效应。引力波过去的地方会引起引力场的变化，所以自然会引起时间的“波动”。
4、波的传播需要速度，引力波也不例外。根据广义相对论，引力波的传播速度为光速。但这只是一个理论上的假设，因为广义相对论只有在这样的假设下才是最简洁的。然而，在获得实验验证之前，当然不排除低于光速的可能性。但绝对不可能比光速快。因为相对论的前提是光速是物质运动和力传递的极限。引力波是由广义相对论预测的。
