引力波是什么？

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！

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。
5、引力波的发现是否让我们更接近时间旅行的梦想？谨慎地说，引力波与时间旅行无关。因为时间旅行需要超光速，所以只有发现超光速的东西，才能谈时间旅行。在上面的问答中，我们已经说过，引力波的速度无论如何都不会超过光速。然而，引力波的发现可能会让科学家在未来对时空关系进行更深入的研究。从这个意义上说，这一发现使我们更接近实现或打破时间旅行的梦想。
6、我们发现引力波是如此的微弱，引力波和声波是两种完全不同的波，所以人们的耳朵当然听不到引力波。但在实际检测中，引力波通过电子仪器转换为电信号，放大电信号后很容易转换为声音信号，这样人们的耳朵就可以“听到”引力波。
7、当它“击中”美国的引力波探测器时，引力波也会“击中”每个地球人。如果将引力波的传输方向设置为三维坐标的Z轴，当引力波“击中”你时，你的身体会在垂直于坐标轴的X方向上轻微拉长，你的身体会在Y方向上轻微收缩。然后，反过来，在X方向上收缩Ｙ拉长方向；来回振荡，直到引力波消失。然而，事实上，即使你的身体大小有几公里高，变化范围也不会超过原子核的大小，所以你无法察觉到这种变化。
8、正如我们前面提到的，当物体急剧加速或减速时，地球人可以检测到像这一次这样微弱的引力波。据科学家所知，这种情况只发生在两颗中子星或黑洞合并的过程中。当然，外星人存在于中子星或黑洞中是不可想象的。另外，如果外星人真的能用引力波搜索我们，说明他们的文明程度远高于我们。在这种情况下，正如霍金之前建议的，我们最好不要回复，以免“引狼入室”。
09
引力波可以用作窥探宇宙深处的工具。它可以帮助我们了解整个宇宙的来源，因为它几乎没有衰减。它不是某种生物、行星或星系的起源，而是整个宇宙的起源。一旦引力波的存在得到证实，我们将以前所未有的方式看到塑造宇宙的力量。一旦找到合适的引力波，人们将能够为大爆炸理论和宇宙膨胀理论找到有利的证据。