引力波的定義是什麼?
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引力被認為是時空彎曲的一種效應。這種彎曲是因為質量的存在而導致。通常而言,在一個給定的體積內,包含的質量越大,那麼在這個體積邊界處所導致的時空曲率越大。當一個有質量的物體在時空當中運動的時候,曲率變化反應了這些物體的位置變化。在某些特定環境之下,加速物體能夠對這個曲率產生變化,並且能夠以波的形式向外以光速傳播。這種傳播現象被稱之為引力波。
當一個引力波通過一個觀測者的時候,因為應變(strain)效應,觀測者就會發現時候時空被扭曲。當引力波通過的時候,物體之間的距離就會發生有節奏的增加和減少,這個頻率對於這了引力波的頻率。這種效應的強度與產生引力波源之間距離成反比。繞轉的雙中子星系統被預測,在當它們合併的時候,是一個非常強的引力波源,由於它們彼此靠近繞轉時所產生的巨大加速度。由於通常距離這些源非常遠,所以在地球上觀測時的效應非常小,形變效應小於1.0E-21。科學家們已經利用更為靈敏的探測器證實了引力波的存在。目前最為靈敏的探測是aLIGO,它的探測精度可以達到1.0E-22。更多的空間天文台(歐洲航天局的eLISA計劃,中國的中國科學院太極計劃,和中山大學的天琴計劃)目前正在籌劃當中。
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