电波科学学报

引力波跟电磁波一样吗?它有什么用?能用来发 

来源:电波科学学报 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2021-09-04

爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波的存在,这个猜测一直被人津津乐道。

如果引力波真的存在(实际上,引力波在2016年就已经被发现了),这意味着作为引力波传输介质的真空可以在其自身而动。自从爱因斯坦在1917年做出预测以来,科学家们已经做了很多研究来探索引力波。


虽然有间接证据 为了证明引力波的存在,科学家们一直无法找到可以证明的直接证据(注:引力波已于2016年被发现)。 与机械振动相比,引力波既是振动又是空间变形。

引力波的强度远小于电磁波。引力场的粗略系数约为10^-38,耦合系数为10^-40,所以引力波的探测也比较困难。


重力波的实验证据

引力波的主要问题是研究引力波是如何产生的。我们可以通过简单的技术和工具产生电磁波,例如使用无线电广播发射器,但由于引力波的强度太低,人类无法产生可探测的引力波。目前的人类科技水平还不能依靠巨大的机器来产生引力波。


每个星系,在换句话说,星系的中心是引力波的重要来源,通常是大量物质湮灭的地方,或者星系中心的一个大黑洞吸进周围的物质。

双中子星或双黑洞是引力波的另一个来源。这是一个更好的解释。引力波像其他辐射一样携带能量。在双星系统中,恒星自转的轨道频率增加了一倍,部分能量将以引力波的形式发射出去。


这将逐渐改变双星系统轨道,使两颗恒星靠得更近,我们确实可以测量这种现象。对于普通的行星甚至恒星来说,这样的影响是微乎其微的。例如,木星-太阳系统中的引力波总量只有 400 瓦!然而,在由中子星或黑洞组成的双星星系中,引力波不仅影响巨大,而且强大到足以被探测到。


1993 年诺贝尔物理学奖著名的作者和天体物理学家约翰泰勒的实验首次为我们提供了引力波存在的最间接证据。

泰勒仔细观察双脉冲星(体积小但密度极高),发现双星系统减速的估计值与实际测量值高度一致,指出引力波是唯一可能的因素,从而证明引力波的存在。


然而,来自哥伦比亚大学的团队天文学家报告说,对该主题的研究可能更容易。 《每日科学》于2015年9月24日发表了天文学家佐尔坦·海曼的报告。海曼发现该星座中的两个黑洞会爆炸并引起强烈碰撞。

海曼解释说,两个黑洞的轨迹在类星体PG1302-102中,距离地球约350万光年,两个黑洞之间的距离仅为1 到 2 个灯。第二。 估计两者将在100万年内发生碰撞。撞击估计相当于1亿颗超新星。


根据Pasa,加州帕萨迪纳研究所的研究人员表示,这种撞击可以摧毁整个星系。

撞击的时间在遥远的未来,我们无法在有限的生命中见证。然而,天文学家从这一发现中获益良多,有望在未来十年内找到它。与双黑洞系统类似,我们将尽最大努力探索引力波的奥秘,寻找直接证据来证明引力波的存在(读者需注意2016年引力波的发现)。


哥伦比亚大学的丹尼尔·多拉 Daniel D '奥拉齐奥说:“引力波的成功探测将帮助我们探索万有引力的奥秘,并在宇宙最极端的环境中检验爱因斯坦的理论。”

近一个世纪前,爱因斯坦提出了广义相对论。未来十年,我们对万有引力的认知可能会进入下一个阶段。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文术语

3.粉饼阿范学习

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