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引力波是什么(引力波有什么用)

2024-09-20 21:19:53科技帅气的蚂蚁
欢迎您来到125生活网,我是小二,许多人对这个问题还不是很清楚,以下是我对引力波是什么,引力波有什么用精心的整理,预计阅读2分钟。引力

引力波是什么(引力波有什么用)

欢迎您来到125生活网,我是小二,许多人对这个问题还不是很清楚,以下是我对引力波是什么,引力波有什么用精心的整理,预计阅读2分钟。

引力波有什么用?引力波也叫重力波。引力波是一种时空波动,以爱因斯坦广义相对论预言的光速传播。它们是时空曲率扰动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。

类似于引力波流体力学中的引力波,当液体表面或内部的液体质量由于密度差而离开原来的位置时,液体质量会在重力和浮力的共同作用下上下振动,达到平衡状态。也就是产生了波动。引力波是由空间质量和速度的变化引起的空间波动。

LIGO在2016年2月11日宣布,它已经“探测到引力波的存在”。引力波将帮助研究人员探测其他神秘而强大的宇宙事件。施瓦茨说,“引力波具有很强的穿透能力,因此可以让我们直接观测到超新星爆发、伽马射线爆发以及其他许多隐藏的宇宙秘密。”

引力波有什么用_天文学领域1。黑洞真的存在吗?

LIGO探测黑洞合并的重要科学意义在于证实了黑洞的真实存在。3354至少是一个由广义相对论预言的纯净、真空、扭曲时空组成的完美圆形物体。天文学家获得了很多关于黑洞的间接证据,但到目前为止,这些证据都来自于对黑洞周围的恒星和超高温气体的观测,而不是黑洞本身。

新泽西普林斯顿大学的广义相对论模拟专家Frans Pretorius在LIGO被宣布之前说:“科学界,包括我自己,对黑洞这个话题已经非常厌倦了。我们都认为黑洞的存在是理所当然的,但如果你考虑到这是一个非常惊人的预测,你真的需要惊人的证据。”

LIGO探测到的信号提供了证据3354,也证实了两个黑洞的合并过程与预期一致。当两个黑洞开始螺旋相向,以引力波的形式释放能量,合并就发生了。LIGO探测到这种波的特殊声音,这种声音被称为啁啾声,并允许科学家测量天文台观测到的事件中两个物体的质量:一个约为太阳的36倍,另一个是太阳的29倍。

接下来,黑洞合并了。巴黎高等科学研究所的引力理论家蒂博达穆尔(Thibault Damour)说:“这就像把两个肥皂泡靠在一起变成一个泡泡。一开始,更大的泡沫是变形的。”正如LIGO所见,两个黑洞合并成一个完美的球体,但起初它们以衰变的形式向外辐射引力波。

2.引力波以光速传播吗?

当科学家们开始将LIGO望远镜的观测结果与其他天文望远镜的观测结果进行比较时,他们首先要验证的事情之一就是这些信号是否同时到达。物理学家推测,引力是通过称为引力子的粒子传递的,类似于光波中的光子。如果这些粒子像光子一样没有质量,引力波就可以光速传播,这符合广义相对论对引力波速度的预测。(速度会受到宇宙加速膨胀的影响,但只会出现在比LIGO能探测到的距离远得多的地方)

也有可能引力的质量非常小,也就是说引力波的速度会低于光速。通过这种方式,LIGO和处女座可以探测到来自宇宙事件的引力波,这些波到达地球的时间比其他天文望远镜探测到的相关伽马射线爆发要晚,这将对基础物理产生巨大的影响。

3.时空是由宇宙弦组成的吗?

如果探测到引力波爆发来自“宇宙弦”,将会产生更奇怪的发现。这些假设出现在时空曲率上的瑕疵,可能与弦理论有关,也可能无关,会无限稀薄但延伸到整个宇宙。研究人员预测,这些宇宙弦如果存在的话,可能会偶尔打结。如果一根弦断了,它会突然释放出引力波,然后被LIGO和

中子星是恒星因自身质量坍缩的遗迹,密度很大,导致电子和质子融合成中子。这种极端的物理现象很难理解,但引力波提供了一个独特的视角。比如中子星表面巨大的引力,往往使其成为近乎完美的球体。但也有研究者通过理论研究发现,中子星中可能存在一个“山脉”——。虽然最多只有几毫米高,但足以让一颗直径约10公里的中子星不对称。中子星通常旋转速度非常快,因此质量的不均匀分布可能会破坏时空,产生正弦波形式的连续引力波信号,辐射能量,减慢中子星的旋转速度。

一对互相环绕的中子星也可能产生连续的信号。就像黑洞一样,这些恒星彼此螺旋环绕,最终合并,有时会引起声音啁啾。但它们最终的融合可能与黑洞截然不同。Praetorius说:“有许多种可能性,这取决于高密度中子物体产生的质量和压力。”例如,合并的恒星可能是巨型中子星,也可能迅速坍缩成黑洞。

5.星星为什么会爆炸?

大质量恒星不再发光,因自身质量而坍缩,形成黑洞和中子星。天体物理学家认为,这个过程是II型超新星爆发。但模拟这一过程并不能解释爆炸的原因,超新星引发的引力波爆炸可以帮助解释这一现象。从射电望远镜观察到的波形、声音、频率及其与超新星的关系,可以帮助验证或否定各种现有的模型。

6.宇宙膨胀的速度有多快?

宇宙的膨胀意味着遥远的恒星从银河系看起来比实际更红,因为它们发出的光在旅程中被拉长了。通过比较星系的红移和星系与我们的距离,宇宙学家可以估算出宇宙的膨胀速率。但是这个距离通常是通过la超新星的亮度来判断的,这就带来了很大的不确定性。

如果世界各地的多个引力波探测器能够同时探测到同一颗中子星的合并信号,他们将能够估计信号的绝对响度,并揭示合并发生时距地球的距离。它们还可以用来估计信号的方向,然后天文学家可以推断出合并发生在哪个星系。将星系的红移与引力波的响度所测得的距离相比较,可以独立估算宇宙的膨胀速度,精度可能超过目前任何手段。

好了,对于上述问题的回答就结束了,希望能让你有所启发或者能所帮助,小二将再未来的文章更加努力,希望你喜欢!