引力波是什麼?發現後有什麼價值?
謝邀
今天看到了引力波被直接觀測到的消息也是萬分開心,能見證到這一巨大的發現是幸運的。引力波的直接觀測是廣義相對論發展到現在的又一個重要的實驗驗證。我不是做引力波的,對於引力波的了解也很少,就以真空中的toy model介紹一下最簡單的引力波的知識吧。希望可以給想要了解引力波的朋友感受一下引力波是什麼?
引力波與線性近似理論:
由於引力場方程是高度非線性的,為了便於計算而且基於實際的近似,我們通常利用線性近似理論。把時空的度規看成, 其中度規是一個小量,也就是在平直時空中加上一點點的微擾項。計算里奇張量(不了解相對論的人可以理解成度規的一個複雜的函數)
和電磁學裡一樣,我們固定一個規範來便於把曲率張量以及方程寫成一個簡單的形式。
我們取. 可以消去上式後三項
即. 代入方程
消去二階以上的小量我們可以發現愛因斯坦場方程化成了如下的形式
特別的在真空情況下,能動量張量, T為0, 方程化為了最簡單的波動方程
和電磁波的形式一模一樣,不僅可以看出這是一個關於度規的波動方程(引力場變分用的基本量就是度規),也可以看出它的傳播速度和電磁波一樣都是光速,也會攜帶出能量(比如這次探測的黑洞合併的過程中的質量損失就是由引力波帶出的)。從愛因斯坦方程中,可以清楚的預言引力波。
該方程的解是平面波解,, 其中是偏振矢量,和電磁波的偏振是一個道理。根據規範的選擇可以發現原來10個獨立的度規的自由度只有兩個是獨立的。所以引力波也就有兩個偏振模式,注意這一點也和電磁波相同,電磁波的量子是光子,引力波的量子是引力子,都有兩個偏振模式,都對應於粒子的不同的螺旋度。
也許看到這裡會有疑問,度規的波動方程到底是什麼意思,不妨這樣直觀的來理解,通常一般的科普書會說時空就是一個可以形變的橡皮膜,引力波可以理解為橡皮膜上傳播的漣漪,漣漪所到之處該區域的度規會發生變化,因為度規是度量時空之間的距離的,所以可以理解為距離隨之發生了變化,通過引力波的傳播,不同的時空點的形狀交替的發生變化,引力波也就在空間中傳播開了。
引力波的探測:
首先通常我們探測的都是引力的四極矩,因為受到了動量角動量守恆的限制。同時不存在球面引力波,因為根據波克霍夫定理,球對稱的外部時空都是靜態的。
關於引力波的探測:
首先根據測地線方程, 如果對於某一點的局域觀者,總可以通過選擇而變為0,這樣一個局域觀者運動狀態不會發生任何的變化。也就是說引力波可以穿透這樣一個觀者而不產生任何觀測效果,所以我們無法在某一點觀測到引力波的效應,這也是廣義相對論等效原理帶來的限制。
但是我們可以利用兩個不同地點的距離的變化來探測引力波,
因為波動是微擾的小量,泰勒展開為,所以兩個物體之間的距離的變化是可以被探測到的,事實上LIGO等探測工程也就是利用這個最最基本的原理。
真空中的度規我們已經在前面求解出來了,其中偏振矢量只有兩個獨立分量,是如下的形式
所以兩個物體之間的距離的變化為
,探測的也就是變化的那一項。
以上是toy model下的引力波的理解以及探測的最最基本的原理,也是一種儘可能容易理解的方式。至於源場產生引力波,以及LIGO中用到的提高實驗精度的技術都涉及了很多的物理。本人水平有限本文暫時不涉及這些東西。
引力波被愛因斯坦預言出來之後,一度認為是不能探測的,因為其強度很小很小,精細的儀器也難以達到,1974年taylor 和Hulse對於脈衝雙星的觀測得到了間接引力波的證據,獲得了93年的諾貝爾物理獎,而這次的直接觀測則又是相對論的一次勝利,對於驗證廣義相對論的正確性具有里程碑式的意義。心情激動,而且這件事得到眾多大眾的關注也是很好的。
-------2月17日補充---------
上面沒有涉及引力波的產生問題,在這裡進行簡單的補充,都是很基礎的知識。
產生引力波需要能動量張量, 用度規.上面的場方程可以寫成
.
因為以上的討論是在線性近似下,波動方程是線性的(注意格林函數法不適合於非線性的情況,非線性的時候只能利用數值相對論等手段計算),類比於電磁場,解此方程可以利用格林函數法。
先求格林函數的方程
解出了格林函數代入到波動方程中可以求得度規的基本形式如下
這個方程可以驗證將兩邊同時求二階導,就回到了最開始度規的波動方程了。
以上和電動力學中利用格林函數法求解波動方程的思路別無二致。
以上格林函數方程,我們發現和電動力學一樣,在電動力學中格林函數作為點源影響函數具有這種形式的方程的解是點電荷的勢能。具有和到該點的距離成反比的特性。
推遲格林函數的解是,
其中僅在t&>0的時候取值,代表了因果性。而delta函數則體現了引力波光速傳播的特性。
知道了格林函數我們自然也就清楚了度規的形式
. 可見傳播出去的度規完全依賴於給定的能動張量的形式。
學過電動力學的朋友都了解這種形式也是不容易計算的,在通常做輻射場的過程中我們也是將分母這一項做多極展開,多極展開之後隨著級數增加效應會逐漸減弱。關於引力波的多級展開以後再更吧。
參考:A.zee《Einstein gravity in a nutshell》
淺析引力波
by Astro劍心
瀏覽提示: 圖比較多,流量少的爪機黨慎入
——寫在前面
一、什麼是引力波?
2016年2月11日LIGO合作組宣布首次直接探測到來自遙遠宇宙中的引力波(圖1),一時在網上引起一股「引力波熱」。從愛因斯坦的廣義相對論預言引力波的存在至今已經有100年了,這一划時代的發現絕對是送給廣義相對論最好的生日禮物了。然後,外行看熱鬧,內行看門道,這個大家口中的「引力波」到底是什麼鬼呢?讓我們從一個比較簡單的圖像說起。
圖1,兩個正在並和的黑洞產生的引力波(版權歸LIGO/MIT/Caltech所有)
我們都知道,波(或者波動)是我們生活中一種很常見的現象,如水波、聲波、電磁波等。和常見的波現象相比,引力波在廣義相對論中是以四維時空結構的擾動向外傳播能量的方式存在的。三維的物體對於我們是比較直觀的,而四維時空無非就是加上時間箭頭,要我們把時間和空間統一起來看 (圖2)。
這樣,整個宇宙的時空結構就呈現4個維度的「網」
(注意:這裡只是用二維的「網」去類比時空結構,不能認為時空就是一張二維平面的網。),平直的時空就像平靜的湖面一樣非常的安靜(圖3)。然而,大質量天體之間的併合過程會對周圍的時空造成極大的擾動,這種擾動會以波動的形式向外傳播能量,較遠的平直時空結構也會收到影響而留下時空的「漣漪」(圖4)。
這就是廣義相對論中所描述的引力波,是不是很酷呀?
圖2,時間和空間是密不可分的,有質量的物體會對周圍的時空結構造成影響
圖3,平直時空就像平靜的湖面一樣恬靜優美,但大質量天體周圍的時空是彎曲的
圖4,正在靠近並相互繞轉的大質量天體會對時空造成較大擾動,會以引力波的形式向外輻射能量
二、天上的引力波源有哪些?
並不是只要有大質量天體就能輻射出引力波,引力波產生的條件是系統具有「四極矩」,與電磁輻射的偶極矩有很大區別(圖5)。這樣的話,一些極為對稱的獨立源(如單黑洞、對稱的緻密星)就不能釋放引力波,因為它們的引力場只具有「偶極矩」。
圖5,偶極的電磁輻射對比四極的引力輻射(轉自《A Review of the Universe》)
現在理論上預言的引力波源有這麼一些:
1. 緻密雙星系統。
旋進(in-spiral)或者正在合併(merger, ring-down)的緻密雙星系統(黑洞、中子星、白矮星或者夸克星)是非常常見的引力波源,LIGO首次找到的引力波就是這種源產生的。雙星系統可以是恆星質量的緻密雙星(圖6),也可以是星系中心的超大質量雙黑洞,振幅和頻率的範圍跨度很大。
圖6,緻密雙星系統的併合過程(轉自LSC - LIGO Scientific Collaboration)
2. 快速旋轉的非球對稱緻密星。
非對稱性對應的角動量會隨著自轉向外進行引力輻射,這種不對稱性越顯著,引力波的能力就越強。舉個例子來說,好比中子星表面長了一座「山」,星體的自轉會使這座山逐步變平讓自己趨於球對稱,這一過程當然會產生引力波(圖7)。
圖7,非球對稱的中子星所產生的引力波(轉自LSC - LIGO Scientific Collaboration)
3. 超新星或者伽瑪射線暴。
這兩種現象都是大質量恆星死亡時極為絢爛的「樂章」,爆發時星體大量物質被拋射出去的不對稱性也會導致引力波的釋放(圖8),並伴隨有可以預期觀測到的電磁輻射對應體。
圖8,超新星或伽瑪暴過程也會產生引力波(版權歸NASA所有)
4. 宇宙早期的暴漲(Inflation)留下的原初引力波背景。
宇宙大爆炸理論中描述的早期暴漲過程,時空結構會產生劇烈的突變, 產生的引力波會一直存在於宇宙中,作為背景留在天上各個位置。由於過得自宇宙誕生至今的時間太久遠,這種引力波背景的強度也變得非常微弱,頻率非常低 。
圖9,暴漲過程留下的原初引力波(版權歸BICPE2所有)
三、怎樣探測引力波?
引力波的「四極輻射」性質使其相比於傳統的偶極輻射微弱得多,探測難度的難度可想而知。由於在平直時空中光所走的路徑是直線,而在彎曲時空中光所走的路徑相對於平直時空是有所不同的,這種極為微小的差異體現在傳播路徑距離或者信號傳播需要的時間上面。因此,引力波探測最基本的原理的就是測量出引力波經過時,光信號(或電磁信號)傳播路徑上,距離或者時間的微小變化。
目前用於搜尋引力波的探測手段主要有這幾種:激光干涉儀(Advanced
LIGO, VIRGO, LISA, eLISA等),脈衝星測時陣列(Pulsar Timing Array),宇宙微波背景輻射的B模式偏振等。
1. 激光干涉儀(Laser Interfeometer)
激光干涉的方法源自邁克爾遜干涉儀。邁克爾遜干涉儀的基本原理就是把激光分光,然後讓這兩束光做相干干涉,得到干涉條紋。這種干涉條紋的位置和間距對激光傳播距離非常敏感,如果有引力波經過,這種極為微弱的距離變化可以在多次反射的激光干涉後捕捉出來(圖10)。
圖10,邁克爾遜干涉儀光路圖
地面上的引力波探測器LIGO (Laser
Interferometer Gravitational-wave Observatory) (圖11)的設計思路是調整臂長為4公里的這個超級邁克爾遜干涉儀的激光傳輸距離,使被分光的兩束反射光和透射光在探測器那裡產生相消干涉,也就是在沒有引力波經過的時候,探測器是沒有干涉條紋的。當引力波經過時,兩條長臂的距離一條增大,另一條減小,干涉條紋出現,就達到了探測的目的。
圖11,LIGO探測器漢福德站(Hanford)全景圖(版權歸LIGO所有)
空間的引力波探測器LISA (Laser
Interferometer Space Antenna) 是一個等邊三角形的激光干涉儀(圖12),臂長500公里,與地球同步繞日公轉。這樣的設計構造非常優美,如同宇宙的琴弦一樣。空間衛星的有點在於可以有效避免地面上的干擾,缺點就是造價昂貴,發射的成本高。因此,一個小LISA(eLISA,臂長100公里)項目暫時取代已經由於經費不足擱置的大LISA項目,正在準備中。沒錢造大三角板,我們可以先從小的玩起嘛。
圖12,LISA引力波探測衛星的設計圖(版權歸LISA所有)
2. 脈衝星測時陣列(Pulsar Timing Array)
不一定只能通過測距的辦法來捕捉引力波經過時留下的「痕迹」,也可以通過長時間的計時去搜尋引力波引起的時空變化。「繩鋸木斷,滴水石穿」說的就是這種名為脈衝星測時陣列(PTA)的探測手段。
脈衝星,尤其是毫秒脈衝星(自轉周期在毫秒量級),是一種非常穩定的「鍾」,當來自遙遠星系的引力波經過地球或者太陽系周圍時,這些「鍾」傳到我們望遠鏡的脈衝信號會有時間上微小的變化,找出這種與之前計時的模板的微小差異,就可以捕捉到引力波的信息。由於脈衝星到我們大概有上千光年的距離,這種探測手段可以很好的把波長為光年量級的引力波找出來,但這需要人們對很多顆毫秒脈衝星做多年的計時觀測,才能達到探測要求。
PTA是一個很容易用圍棋去類比的東西, 在這個時空的「棋盤」上,不同方位的脈衝星相當於在不同位置下的「棋」,控制住這塊引力波經過的「實地」會幫助我們圍住所想要的引力波信息。
圖13,脈衝星測時陣(PTA)的設計構想(版權歸D.Champion/MPIfR所有)
3. 宇宙微波背景輻射的B模式偏振(CMB B-mode Polarization)
宇宙大爆炸理論要求存在一個名為「暴漲」的時期,非常短暫,但這期間宇宙的尺度發生指數式的增長,這種劇烈的變化會以原初引力波的形式存在於現在的宇宙各處。理論學家經過一系列複雜的計算髮現原初引力波會與宇宙微波背景輻射發生作用,在其B模式偏振光中留下「足跡」,測量這種模型的微波背景偏振,就可以間接證明原初引力波的存在(圖9)。
主要用的設備當然是射電或遠紅外的望遠鏡,如坐落於南極的BICEP1, BICEP2, BICEP3望遠鏡,還有即將在我國西藏阿里地區開展的Ali CMB項目。BICEP2在2014年初得到的原初引力波結果因為Planck衛星公布銀河系塵埃輻射分布,無法排除該區域銀河系塵埃對B模式偏振所造成的影響而夭折了。即便如此,新的設備和項目正在醞釀,相信不久之後會有更新的發現。越好的科學需要越沉得住氣的耐心,原初引力波正是如此。
四、開啟引力波窗口的重要意義?
電磁波是電場和磁場在空間中傳播能量的形式,而引力波則是引力場在時空中傳播能量的形式。這兩者本質上不同,但對於人類認知世界都有極為重要的影響 。
電磁波自英國科學家麥克斯韋1865年提出到1887年第一次被德國物理學家赫茲用實驗證實只用了20多年時間,而引力波從提出到首次發現用了將近一個世紀,這種劃世紀的等待往往意味著更為重要的科學會應運而生。我們知道直到現在,引力還是很難跟其他三種基本相互作用(強、弱、電磁相互作用)一起用一套統一的理論去描述,而引力波的發現會讓這一切充滿各種可能性。新現象?還是新物理?都是令人期待的。
如果說電磁波讓人類擁有了一雙可以欣賞神秘而美麗的宇宙的「千里眼」(圖14),那麼引力波則是讓人類擁有一對可以傾聽波瀾壯闊的宇宙的「順風耳」(圖15)。
圖14,電磁波譜和不同波段下星系的圖像(轉自Education and outreach collections from the University of Chicago)
圖15,引力波譜上對應的引力波源和探測手段(版權歸J.I.Thorpe/NASA所有)
隨著LIGO探測器第一例引力波事件(GW150914)的發現(圖16),人類算是剛剛打開引力波天文學這一扇新的科學窗口,未來會有什麼新的發現,讓我們拭目以待。
圖16,人類第一次直接探測到引力波,LIGO的GW150914 (B.P.Abbott et al. 2016)
終於寫完了...後面應該不會有太大改動了。
溫馨提示:引用請註明出處,版權歸作者個人所有
NASA和中航能用這個幹啥目前還不清楚,不過淘寶已經出現了防引力波輻射的商品了,大淘寶技術領先世界200年。
根據廣義相對論,引力會引起時空的扭曲,而晃動的物體就會引發時空的漣漪,即引力波,其以光速傳播。感覺有點像電場以光速傳播,圓周運動的電荷就會輻射出電磁波一樣(當然引力不完全一樣)。
發現引力波最直接的價值就是驗證了廣義相對論,另外引力波也是成為了一個可以用來探測宇宙的工具。
對個人來說,將會看到科學家對宇宙起源模型的直接驗證,大大改變我們的宇宙觀。比如,宇宙誕生三十八萬年前的場景,源於一點還是多點,暗物質發生的演變,宇宙加速膨脹推動力的來源等。
1.引力波到底是個什麼玩意兒?
引力波是指通過波的形式從輻射源向外傳播的時空彎曲中的漣漪。而這種波以引力輻射的形式傳輸能量。
形象一點來說,引力波猶如一位精通輕功的武林高手,來去無蹤影。它隨身攜帶巨大的能量,行動的時候卻可以做到悄無聲息,這給人類探測帶來的很多困難。那可能我們先又有疑惑了:我們到底是從哪裡探測到引力波的?換句話說,引力波會在什麼情況下出現?
2.科學家為什麼千方百計地驗證引力波的存在?
從1915年愛因斯坦根據廣義相對論推導得出引力波到2016年人類正式確認引力波的存在,已經過了整整一百年。那麼為什麼科學家們在這麼長的時間裡還是不放棄對引力波的追尋呢?
一個原因是因為愛因斯坦的廣義相對論中別的幾條預言都被驗證了。
我們先回顧一下,愛因斯坦已經被驗證的「神預言」:
1.揭示了物質質量與能量的關係,即E=mc2.
2.加速度與引力場等價。
3.宇宙中可能存在引力場為0的地方,被稱為蟲洞。
4.宇宙中可能存在引力無限大的地方,被稱為奇點。
5.強引力場或加速度使時間變慢
6.波長變長、頻率降低,用於天體移動及規律的預測
↑ 最後一個就是去年正式被探測到的引力波。
鑒於之前愛因斯坦預言的實現,那麼科學家們自然會對最後一個預言堅持不懈地探索。
引力波對於人類未來的作用可能就是科學家們樂此不疲地探索引力波的另外一個原因了。
3.引力波不是從石頭裡蹦出來的
引力波不是憑空而來的,我們要知道哪些地方或者在什麼樣的環境下可以產生引力波才可以去捕捉它,並在未來世界好好利用。
在非常遙遠的太空中,兩個巨大的黑洞互相環繞,突然合併成一個更大的黑洞。在這個過程中就產生了引力波。同時,黑洞間的碰撞和超新星爆炸都可以產生引力波。
而探測到引力波的美國LIGO團隊的科學家們,使用更加靈敏、精度更高的測量儀器,由兩個臂長4公里的部分組成,通過激光來感受到空間的長度,就可以探測到非常微小的變化。他們還把這個波型通過計算機合成變成了一段人的耳朵可以聽到的音樂,大概短於0.1秒,但非常美妙。
4.引力波到底可以為人類帶來什麼?
《三體》的作者劉慈欣就想像:如果有一種引力波,是否就可以通過它實現通訊?這是一個什麼原理呢?
首先,我們知道日常生活和電磁波關係密切。平時用的手機、電視機等諸如此類的發明都與電磁波有關。但是由於電磁波不能穿透物質,即便只是碰到一點點比較厚的東西,比如濃重一些的霧、水汽,都會對電磁波形成障礙。所以只要是我們通過電磁波的通訊,往往要藉助於衛星。
舉個例子:我們如果和美國那邊通訊,通過電磁波是無法直接通訊的。
相反地,因為引力波儘管極其微弱,但它不會被物質吸收,也不會受到物質的阻礙。也就是說,引力這個東西因為很弱,所以不太容易被物質所阻擋。那它就是很好的通訊介質。
所以這裡的對引力波未來作用的猜想或許是:一旦實現通過引力波來完成通訊,我們不僅可以在宇宙任何一個角落進行通訊,我們還可以適當地減少太空中的通訊衛星數量,減少太空垃圾。
既然有可能實現無障礙空間通訊,那我們是不是可以依靠它來幫我們連接別的星球的未知文明呢?
5.引力波或許可以幫我們找到新的星際文明
因為引力波穿透性強的特點,我們尋找到外星物種的機率也大大增加。也因為這個特點,我們與外星文明無障礙通訊的機會也會越來越多。引力波可以讓我們在太空中進行通訊。
《三體》中有一段挺有意思的故事,它講到人類和三體人的對抗,主人公羅輯發現可以通過太陽放大電磁波來建立人類與其他更高級智慧文明之間的對話,以及標出人類的敵人三體人的位置,這樣就可以摧毀三體人。但是三體人自己也發現了引力波,而且他們還人工製造出了引力波。那麼這裡又有一個新的問題了:人類有沒有可能製造出引力波?
6.我們有沒有可能人工製造出引力波天線?
答案是不確定的。我們不知道未來會發展成什麼樣子。就好像1888年赫茲發現了電磁波之後,他沒有料到未來會出現無線電報,沒有料到會出現廣播,更沒有料到會出現電視,當然,他更無法預言喬布斯發明了Iphone。
從現在的技術角度來說,人工製造出引力波的難度非常大。儘管我們真的發現了引力波的存在,但是我們依然很難預計引力波在未來將會有多麼巨大的應用。或許大概在兩個世紀之後,引力波的發現將會在人類的生活中實現巨大的應用。
多少年前,誰都沒有想到人力交通會被機械交通代替;多少年前,誰都沒有想到火光會被電光代替;又是多少年前,誰都沒有想到人聲傳話會被現代的無線電話代替。如果未來人類可以駕馭引力波,駕馭宇宙中的能量,那人類文明就會從立體交通時代正式進入大航天時代。七個預言中的最後一個預言實現,我們可以召喚愛因斯坦了。
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就價值說說吧,是什麼安先生論證的很全了
有一個MIT 校長的訪談,內容無法轉載,大意是這樣的:
首先,憑藉廣義相對論,愛因斯坦準確地預測了引力波的存在,它是從宇宙中某個引力極其強大的地方旅行到我們這裡的時空漣漪。
其次,憑藉LIGO的儀器,我們現在有「耳朵」可以聽到一個關於大自然的、迄今未被發現的基本事實。利用這個新工具,我們有了一種除了視覺外的感官,將極大擴展人類的可觀測的宇宙範圍,驗證與預測新的理論。
再次,每一項技術細節都有可能被應用到現實生活中。為了達到10的負21次冪的精度,要發展巨量的相關技術(當然不會披露),這些技術會被投入到適當的領域,促進人的生活品質提高。某一個科學項目本身只能回答一個問題,但隨之次生的技術卻是海量的。為了人的幸福生活,也是科學的目的之一,不僅僅為了回答世界的終極。爾時眾中長老彌勒菩薩。三界菩薩。越三界菩薩。初發心即轉法輪菩薩善思菩薩。大音聲菩薩。持地菩薩。文殊師利童子菩薩不空見菩薩。如是等眾無量無邊。已曾供養過去諸佛。深種菩薩無數行願。久發無上菩提之心。
爾時長老不空見菩薩。欲知如來神通之相微笑之意。更正衣服繞佛三匝卻住一面。合掌向佛。即說偈曰
最勝無為 兩足世尊
為調御故 現斯熙怡
富能開惠 令貧滿足
佛演法施 明發亦然
一切世間 之所歸趣
以何因緣 示此微笑
無上正覺 願為我說
爾時世尊告不空見。
汝見彼處眾寶地不。
不空見言。
唯然已見。
如是不空見。彼地乃是往昔諸佛之所游化。
時不空見心自念言。我宜速疾至彼地所。如其相貌心入三昧。入三昧已為佛世尊。化作種種眾寶法座。即如其念施置座已。往詣佛所勸請如來。升此寶座白言世尊。此處皆是往古來今。諸佛如來游踐之地。
是時世尊往到彼處即就法座。於一念頃如來應正遍知力故。此剎三千大千世界六種震動。
踴 遍踴 等遍踴。
震 遍震 等遍震。
吼 遍吼 等遍吼。
動 遍動 等遍動。
搖 遍搖 等遍搖。
起 遍起 等遍起。
東踴西沒 西踴東沒。
南踴北沒 北踴南沒。
西踴東沒 東踴西沒。
北踴南沒 南踴北沒。
佛升法座 如日暉曜
一切世間 之所歸仰
震動大千 咸生欣悅
佛登寶座 如日顯照
一切世間 頂戴法王
欲令眾生 普獲安樂
佛就座已 如日融朗
一切世間 尊承法王
放凈光明 照諸剎土
奇哉斯乘 乘之最勝
異哉斯乘 無能過者
暫現之處 已不可量
善哉斯乘 乘之弘大
乘是乘者 不可思議
諸天魔梵 所不能測
建造引力波發射器,選執劍人,建立起黑暗森林威懾!!!
通俗的說,任何有質量的物體的狀態或速度發生變化時都會引發時空扭曲,而引發時空變化的正是引力波,類似於爆炸產生的衝擊波……作為時空構造中的震動,引力波常常被比作聲音波,甚至可轉變為聲音片段。
引力波的發現對於物理學有著里程碑的意義,證實了愛因斯坦100年前的預言,完善了相對論的證明。提供了一種全新的觀測宇宙的工具,此前的觀測只能依靠「眼睛」,現在還可以使用「耳朵」。此外還有以下意義:
1.證明了黑洞的存在
2.證明引力波以光速傳播
3.為恆星爆炸,中子星的形成,宇宙膨脹速度和測量提供了有利的研究工具。
對我來說比較寫實的就是反重力技術
到時候天上地下到處都是汽車火車亂竄,飛高飛低,就不怕堵車,也不怕地鐵太擠了。
萬有引力的作用原理——偏折力
理論物理的煙霧彈
機械波距離紅移的實證以後可以通過引力波來觀測宇宙,這有可能更方便,有可能在地球上就可以做得很好
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