引力波(经济学人)

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科学家发现引力波:什么是引力波-引力波被发现的意义

科学家发现引力波:什么是引力波-引力波被发现的意义

科学家发现引力波:什么是引力波|引力波被发现的意义科学家发现引力波:什么是引力波|引力波被发现的意义-科技新闻原标题:科学家发现引力波霍金:是科学史上重要一刻中新网2月12日电综合外媒报道,美国科研人员11日宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(LIGO)于去年9月首次探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前所做的预测,同为黑洞专家的英国天文物理学大师霍金表示,他相信这是科学史上重要的一刻。

霍金(Stephen Hawking)在接受英国广播公司(BBC)专访时表示:“引力波提供看待宇宙的崭新方式,发现它们的能力,有可能使天文学起革命性的变化。

这项发现是首度发现黑洞的二元系统,是首度观察到黑洞融合。

”资料图:美国科学家2014年曾经宣布,他们首次探测到了在宇宙诞生之初的暴涨期中,证明引力波存在的直接证据。

“除了检验(爱因斯坦的)广义相对论,我们可以期待透过宇宙史看到黑洞。

我们甚至可以看到宇宙大爆炸时期初期宇宙的遗迹、看到其一些最大的能量”,霍金说。

研究人员宣布,当两个黑洞于约13亿年前碰撞,两个巨大质量结合所传送出的扰动,于2015年9月14日抵达地球,被地球上的精密仪器侦测到。

资助这项研究的美国国家科学基金会(US National Science Foundation)负责人柯多瓦(France Cordova)表示,“如同伽利略首度把他的望眼镜指向天空,这项对天空的新观测,将会加深我们对宇宙的理解,引发超乎预料的发现。

”这个现象由两个设在美国的地下探测装置观测到,此装置主要用来侦测引力波的微小震动,这项观测计划的名称是Laser InterferometerGravitational-wave Observatory,简称LIGO。

科学家花费数个月时间验证数据并通过审查程序,才宣布这个讯息,标志着全球各地研究团队数十年努力的最高潮。

柯多瓦说:“LIGO迎来天体物理学全新领域的诞生。

”爱因斯坦1916年左右在广义相对论中提出引力波理论,认为聚集成团的物质或能量的形状或速度突然改变时,会改变附近的时空状态,效应就像涟漪以光速在宇宙传播。

什么是引力波

 什么是引力波

1.引力波的定义和概述引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种天体物理现象。

它是一种传播在时空中的扰动,由质量和能量的加速运动产生。

引力波可以看作是时空结构的震荡,类似于水波在水面上的传播。

根据广义相对论的理论,质量和能量会使时空弯曲,就像将一张弹性的橡皮膜放在平面上,当在其上放置质量或能量时,橡皮膜会产生弯曲。

当质量或能量发生变化时,这种弯曲也会随之改变。

引力波就是这种时空弯曲的扰动,它以波动的形式向外传播。

引力波的产生通常源于质量和能量巨大的天体事件,例如两个黑洞合并、中子星碰撞等。

这些事件引发的巨大能量释放会在时空中产生引力波,这些波会以光速传播,穿过宇宙的各个角落。

引力波的探测对于我们理解宇宙的演化和结构非常重要。

通过探测引力波,我们可以间接观察到宇宙中黑洞、中子星等强引力场的存在,进而验证广义相对论的预言。

引力波的探测也为研究宇宙的起源、星系演化等提供了新的手段和窗口。

近年来,科学家们通过建造高精度的引力波探测设施,如LIGO、VIRGO等,成功地捕捉到了多个引力波事件的信号。

这些发现引发了引力波物理学的革命,并为将来更深入的研究提供了巨大的潜力。

引力波的研究和探测领域仍然处于快速发展阶段,未来的研究将进一步揭示宇宙的奥秘,并可能带来更多关于引力波的新发现和应用。

2.引力波的发现历史和重要性引力波的存在是由爱因斯坦在1916年基于他的广义相对论理论预言的。

然而,直到近一个世纪后的2015年,科学家们才首次成功地直接探测到引力波信号,这是一次里程碑式的事件,标志着引力波物理学的突破。

发现引力波的重要性无法低估。

首先,引力波的直接观测为广义相对论的验证提供了强有力的证据。

爱因斯坦在他的理论中预言了引力波的存在和性质,而通过成功探测到引力波信号,我们能够验证这一理论在极端条件下的准确性。

其次,引力波的探测为我们提供了一种全新的观测宇宙的方式。

传统的天文观测方法主要依赖于电磁辐射,如可见光、射电波等。

引力波

引力波

在牛顿去世152年后,也就 是1879年,伟大的犹太裔(yi)物 理学家阿尔伯特·爱因斯坦出 生,爱因斯坦给人类最大的贡 献就是著名的狭义相对论和广 义相对论,按照这个理论,爱 因斯坦在1916年预言存在引力 波。
基础知识(1)-物理学
物理学(physical)是一门基础的自然科学,正统的 定义是:研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然 科学。这是全世界的科学家在经过大量的研究后总结出来 的一个概念。可能我们现在不太明白,但是我们现在生活 的种种便利都源自于物理学的研究。
引力波介绍
二年一六年三月


2016年2月12日,美国科学家宣布,人类首 次直接探测到了引力波。这一发现印证了物理学 大师爱因斯坦100年前的预言。
牛顿生于1643年,死于1727, 英国著名的物理学家,发现 了万有引力定律和三大运动 定律。著名的万有引力定律 很好地解释了为什么地球绕 着太阳转,月亮绕着地球转。
基础知识(2)-时空
时空概念简单理解就是时间刻度加空间位置,空间 位置可以用三个参数描述,加上时间这个参数,时空是用 四个参数描述,因此也把时空叫四维空间。
引力波
LIGO激光干涉引力波天文台
LIGO测量数据
引力波的实践意义
Hale Waihona Puke 谢谢大家!

什么是引力波介绍引力波的发现和意义

什么是引力波介绍引力波的发现和意义

什么是引力波介绍引力波的发现和意义知识点:什么是引力波以及引力波的发现和意义引力波是爱因斯坦在1916年提出的广义相对论中的一个预言,它是由于宇宙中的质量变化而产生的空间和时间的波动。

这种波动以光速传播,能够穿越物质而几乎不被吸收或散射。

在引力波被发现之前,它是唯一未被直接观测到的相对论预言现象。

引力波的发现具有重大的科学意义,它为我们提供了一种观测宇宙的新方法。

通过引力波,我们可以探测到那些无法直接观测到的天体,如黑洞和中子星,甚至可能揭示暗物质和暗能量的性质。

此外,引力波的发现也标志着人类进入了多信使天文学的时代,即利用不同类型的信号(如电磁波、中微子、引力波等)来研究宇宙。

2015年,LIGO科学合作组织首次直接观测到了引力波,这一发现被誉为物理学的里程碑,为我们提供了探测宇宙深处事件的能力。

此后,引力波观测站已经探测到了多次引力波事件,每一次发现都为我们揭示了宇宙的奥秘。

在我国,科学家也积极参与到引力波的研究中。

例如,我国的“太极一号”卫星就是一款专门用于探测引力波的空间任务,它旨在验证引力波探测的技术和方法。

通过这些研究,我们希望能进一步理解宇宙的本质,探索其中的未知现象。

总结来说,引力波作为一种新型的观测工具,为我们揭示了宇宙的奥秘,开启了对宇宙深处事件的研究。

它的发现不仅验证了广义相对论的正确性,也为我们提供了探索宇宙的新途径。

习题及方法:1.习题:引力波是由什么产生的?解题思路:根据知识点,引力波是由于宇宙中的质量变化而产生的空间和时间的波动。

因此,正确答案是质量变化。

2.习题:引力波的传播速度是多少?解题思路:根据知识点,引力波以光速传播。

因此,正确答案是光速。

3.习题:引力波能够穿越物质吗?如果能,会发生什么?解题思路:根据知识点,引力波能够穿越物质而几乎不被吸收或散射。

因此,正确答案是引力波可以穿越物质,几乎不被吸收或散射。

4.习题:引力波的发现为我们提供了哪种新的观测宇宙的方法?解题思路:根据知识点,引力波的发现为我们提供了一种观测宇宙的新方法。

引力波

引力波

引力波(Redirected from 重力波(相对论))本文介绍的是相对论中的引力波。

关于流体力学中的重力波,详见“重力波(流体力学)”。

在物理学中,引力波指时空曲率中以波的形式从射源向外传播的扰动,这种波会以引力辐射的形式传递能量。

阿尔伯特·爱因斯坦根据他的广义相对论[1],于1916年预言了引力波的存在[2]。

理论上可以被探测到的引力波射源包括由白矮星、中子星或黑洞组成的联星系统。

引力波现象是广义相对论的局域洛伦兹协变性的结果之一,因为它限制了相互作用的传播速度。

相反,牛顿引力理论中的相互作用都以无限的速度传播,所以在这一理论下并不存在引力波。

科学家已通过各种间接方法发现了引力辐射的证据。

例如,拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒发现赫尔斯-泰勒脉冲双星在互相公转时逐渐靠近,这为引力辐射的存在提供了证据;两人因这项发现于1993年获得了诺贝尔物理学奖。

[3]科学家也利用引力波探测器来观测引力波现象,如简称LIGO的激光干涉引力波天文台。

2014年3月17日,哈佛-史密松天体物理中心的天文学家宣布利用BICEP2探测器在宇宙微波背景中观测到引力波的效应,一经证实,这将成为宇宙暴胀和大爆炸理论的强烈证据。

概述爱因斯坦广义相对论所描述的引力,是时空曲率所产生的一种现象。

质量可以导致这种曲率。

当物质在时空中运动时,附近的曲率就会随之改变。

大质量物体运动时所产生的曲率变化会以光速像波一样向外传播。

这一传播现象就是引力波。

[7][8]当引力波通过远处的观测者时,观测者会发现时空被扭曲了。

两个自由物体之间的距离会有节奏地波动,频率与引力波相同。

然而,在这一过程中,这两个自由物体并没有受力,座标位置也没有变化;改变的,是时空座标本身的距离。

在观测者处的引力波强度和与波源间的距离呈反比。

根据预测,螺旋形靠近的中子双星系统由于质量高、加速度高,因此在合并时会发射出强大的引力波。

但是因为天文距离尺度之大,就算是最激烈的事件所产生的引力波,在到达地球后效应已变得极低,其应变的数量级低于10−21分之一。

引力波(物理概念)

引力波(物理概念)

引力波(物理概念)轰动全球的引力波究竟是什么?物理概念共2个含义•物理概念•隋柯名2016年歌曲收起引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的,即物体加速运动时给产生的水波。

在1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。

1974年,拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒发现赫尔斯-泰勒脉冲双星。

这双星系统在互相公转时,由于不断发射引力波而失去能量,因此逐渐相互靠近,这现象为引力波的存在提供了首个间接证据。

2016年2月11日,LIGO科学团队与处女座干涉仪团队共同宣布人类对于引力波的首个直接探测结果,其所探测到的引力波是源自于双黑洞并合。

2017年,莱纳·魏斯、巴里·巴利许与基普·索恩因成功探测到引力波,而获得诺贝尔物理学奖。

[1]2017年10月16日,全球数十家科学机构联合宣布,从约1.3亿光年外,科学家们首次探测到壮丽的双中子星并合产生的引力波,及其光学对应体。

中文名引力波外文名Gravitational wave别称Gravity wave提出者美国马里兰大学教授J·韦伯提出时间1959年应用学科天文学、物理学、量子力学适用领域范围天文观测报告发现时间北京时间2016年2月11日23:30左右发现地点美国激光干涉引力波天文台更多简要介绍引力波引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的,即物体加速运运动时产生的水波。

但是,只有非常大的天体才会发出较容易探测的引力波,如超新星爆发或两个黑洞相撞时,而这种情况非常罕见。

因此,相对论提出一百多年来,其“水星进动”和“光线偏转”等重要预言被一一证实,而引力波却始终未被直接探测到。

引力波有宇宙初生时的“啼哭”之称,它自宇宙诞生后便一直四散传播,现在可探测到的余响能量非常小,被称为“随机引力波背景”。

在“激光干涉引力波观测台”中,科学家便是努力在长达4公里的激光光线中,寻找“随机引力波背景”带来的比一个原子核还小的扰动。

什么是引力波?什么是LIGO?

什么是引力波?什么是LIGO?

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什么是引力波?什么是LIGO?这个发现到底有多重要?这段视频通俗易懂的给你讲一遍,一定要看!
进入黑洞就意味着连光都没法逃逸出来,但在《星际穿越》中,身在黑洞之中的男主角通过引力波穿越时间和空间的维度给女儿传递了摩斯电码。

如今,这种现象终于被证实存在。

“我们检测了引力波。

我们做到了!”
美国东部时间2016年2月11日10点30分(北京时间23点30分),美国激光干涉引力波天文台(LIGO)执行主任大卫•瑞兹宣布,科学家们寻找引力波的努力终于收获成果,这距离1916年爱因斯坦预言引力波存在刚好一百年。

科学界公认,探测引力波是难度最大的前沿科技之一,也是一项意义极其重大的物理学基础研究。

作为爱因斯坦广义相对论中最重要但也一直未被证实的预言,引力波是物理学王冠上最耀眼的一颗明珠,一旦探测成功,将是人类认知史上具有里程碑意义的科学发现。

爱因斯坦再次“封神”,引力波是加速中的质量在时空中所产生的波动,也被比喻为时空“涟漪”。

爱因斯坦在1916年提出广义相对论,认为引力是由于质量所引发的时空扭曲所造成,任何有质量的物体加速运动都会对周围的时空产生影响,其作用形式就是引力波。

说人话!
引力波其实没啥,就是一阵能量,宇宙是一片海洋,无论在哪发生点啥事,都会一波一波传出去,比如这次的引力波,就是在遥远的天边,两个胖子星球合体,咣一声撞出来的能量,吭哧吭哧散发到宇宙中。

这股能量跑了好多亿年,终于来到了地球,于是你的时间和空间发生畸变抖动,具体表现是,你忽胖忽瘦,忽快忽慢。

引力波:广义相对论的“最后一块拼图”

引力波:广义相对论的“最后一块拼图”

引力波:广义相对论的“最后一块拼图”作者:陈仁政来源:《百科知识》2017年第22期当地时间2017年10月3日11时50分,瑞典皇家科学院在斯德哥尔摩宣布,2017年诺贝尔物理学奖授予“为创建激光干涉引力波天文台(LIGO)和发现引力波做出贡献”的3位美国科学家:雷纳·韦斯、巴里·巴里什和基普·索恩。

引力波缘何而起?探索中有何曲折?三人各自做出了怎样的贡献?发现引力波有何重大意义?这一系列的问题,将在以下回答。

“吹皱一池春水”——缘起爱因斯坦的引力波1916年3月20日,愛因斯坦完成总结性论文《广义相对论的基础》,以单行本在《物理年鉴》上正式发表,其中提出了引力波的概念,并预言存在引力波。

什么是引力波呢?在爱因斯坦看来,宇宙的时空是四维的弯曲时空:空间(三维)加上不可或缺的时间(一维)的一个整体。

假设水是爱因斯坦时空的话,那么因为水受到“干扰”(例如风吹、石头丢进水中或鱼冒出水面)出现的涟漪——水波就是引力波!引力波的本质是“时空的涟漪”通过波的形式从辐射源向外传播并传递能量,形成引力场。

所以,引力波是时空的波动——千万不要认为它是“引力引起的波”!与通常的水波、声波、光波不同的是,引力波在宇宙真空中以光速传播(这一点与光波相同),不会受到任何阻挡;物质对它的吸收效率极低。

在基于绝对时空观而假设“物质相互作用的传播速度无限大”的牛顿力学中,不可能存在引力波。

引力波源于“时空异动”——相当于上述水受到“干扰”。

天体被黑洞吞没、天体合并、天体的加速运动、新天体的诞生等,都是“时空异动”的例子。

但是,爱因斯坦在提出引力波之后20年,却认为引力波并不存在,还为此专门写了论文。

为什么他要打“退堂鼓”呢?在这20年间,他的广义相对论中的许多预言都被证实了啊!原来,引力波实在太难探测到了!太难探测的第一个主要原因是它极其微弱。

例如,地球围绕太阳以大约30千米/秒的平均速度运行,发出的引力波功率仅约200瓦(小于一般家用电饭煲的功率)。

引力波 爱因斯坦

引力波 爱因斯坦

爱因斯坦是一位伟大的科学家,他提出了相对论理论,其中包括了引力波的概念。

根据相对论,质量和能量会扭曲时空,形成引力场。

当两个巨大的物体(比如黑洞或者中子星)在运动或者碰撞时,它们会产生引力波,这是一种时空的震动或者涟漪。

引力波以光速传播,它们在物体之间传递能量和动量,并且在地球上的探测器中可以被测量到。

在2015年,科学家们首次成功地探测到引力波,这是对爱因斯坦相对论理论的重要确认。

引力波的发现为进一步了解宇宙中的奥秘提供了新的工具和方法。

引力波的发现与意义

引力波的发现与意义

引力波的发现与意义在浩瀚无垠的宇宙中,存在着无数的奥秘等待着人类去探索。

引力波的发现,无疑是人类探索宇宙征程中的一座重要里程碑。

引力波,这个听起来有些神秘的概念,其实是爱因斯坦广义相对论中的一个重要预言。

简单来说,引力波是由加速运动的质量产生的时空涟漪。

就好像我们把一颗石子投入平静的湖中,会激起一圈圈的涟漪向四周扩散一样,当宇宙中的天体发生剧烈的运动,比如两个黑洞相互绕转并最终合并时,也会在时空中产生类似的涟漪,这就是引力波。

那么,引力波是如何被发现的呢?这要从一个名为“激光干涉引力波天文台”(LIGO)的项目说起。

LIGO 由两个相距数千公里的巨大探测器组成,通过测量激光在两条互相垂直的长臂中传播时的微小变化,来探测引力波的存在。

经过多年的努力和不断的改进,终于在 2015 年9 月14 日,LIGO 成功探测到了来自两个黑洞合并产生的引力波信号。

这一历史性的时刻,标志着人类首次直接探测到了引力波,开启了引力波天文学的新时代。

引力波的发现具有极其重大的意义。

首先,它为我们提供了一种全新的观测宇宙的手段。

在过去,我们主要依靠电磁波来观测宇宙,比如可见光、无线电波、X 射线等。

但电磁波在传播过程中会受到各种因素的影响,比如星际物质的吸收、散射等,这使得我们对宇宙的观测存在一定的局限性。

而引力波几乎不受这些因素的影响,能够更加直接地反映出天体的运动和演化。

通过探测引力波,我们可以了解到一些以前无法观测到的天体现象,比如黑洞的合并、中子星的碰撞等,从而更加深入地研究宇宙的本质和演化。

其次,引力波的发现进一步验证了爱因斯坦的广义相对论。

广义相对论是现代物理学的重要基石之一,但在过去,很多理论预言都难以通过实验直接验证。

引力波的探测成功,为广义相对论提供了强有力的证据,也增强了我们对这一理论的信心。

同时,引力波的发现也为物理学的发展开辟了新的方向。

它促使物理学家们思考一些更深层次的问题,比如引力的本质、时空的结构等,推动了理论物理学的发展。

宇宙重力之谜;引力波的探索(宇宙中的引力波)

宇宙重力之谜;引力波的探索(宇宙中的引力波)

宇宙重力之谜;引力波的探索**宇宙重力之谜:引力波的探索**在我们所处的宇宙中,重力是一种至关重要的力量,它贯穿着整个宇宙,影响着星系、行星、恒星甚至时间本身。

然而,重力的本质和运作机制却是一个充满谜团的领域。

长久以来,科学家们对于重力的理解始终存在着诸多疑问和挑战。

而在最近的几十年里,引力波的发现和探索为我们揭开了宇宙重力之谜的新篇章。

引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种波动,它是由庞大质量加速运动产生的扰动,在宇宙中传播并携带能量。

这种波动的存在证实了爱因斯坦关于重力场的理论,并且为我们提供了一种全新的观测手段,可以帮助科学家们更深入地研究宇宙中的重力现象。

引力波的探测需要精密的设备和技术。

直到2015年,科学家们才首次成功探测到引力波的存在,这一突破性的发现震撼了整个天文学界。

通过观测引力波,我们可以探测到宇宙中产生强烈引力的事件,比如黑洞的合并、中子星的碰撞等。

这些事件释放出的引力波携带着宝贵的信息,帮助我们更好地理解宇宙中的重力之谜。

引力波的研究也为我们提供了探索宇宙起源和结构的新途径。

通过观测引力波,我们可以窥探宇宙诞生时的情形,探究宇宙的形成和演化过程。

引力波的发现不仅为宇宙学和天体物理学带来了巨大的进展,也为我们打开了探索宇宙奥秘的新大门。

然而,尽管引力波的探测取得了巨大成功,但宇宙重力之谜仍然存在着许多未解之谜。

科学家们仍在努力寻找更多的引力波信号,并希望通过引力波观测解决一些宇宙重力方面的难题。

引力波的探索之路充满挑战,但也充满着无限的可能性。

在宇宙重力之谜的探索过程中,引力波无疑扮演着至关重要的角色。

通过不断地深入研究和观测,我们有望揭开重力背后的神秘面纱,探索宇宙深处的奥秘。

愿人类的探索精神和科学技术的不断进步,让我们能够更深入地理解宇宙中的重力之谜,为人类的未来开辟新的可能性。

引力波:宇宙的涟漪

引力波:宇宙的涟漪

引力波:宇宙的涟漪引力波是爱因斯坦在1916年提出的预言之一,意味着宇宙中两个质量巨大的天体在相互作用时,会产生的一种时空涟漪。

引力波不仅是对牛顿万有引力定律的重要补充,也是现代物理学在黑洞、宇宙大爆炸和星系演化等方面的重要工具。

本文将探讨引力波的起源、探测方法、物理意义及其在天文学中的应用。

一、引力波的起源引力波的产生源于广义相对论。

根据广义相对论,质量和能量可以弯曲时空,当一个运动中的大型天体(如黑洞或中子星)的轨迹发生变化时,会激起周围时空波动,这些波动以光速传播,从而形成引力波。

黑洞和中子星的合并引力波的最强信号通常来自黑洞或中子星的合并。

黑洞和中子星的相互吸引会导致它们加速旋转,并在最终合并的一瞬间释放出巨大的能量。

这时所产生的引力波信号可以探测到,甚至为我们提供有关这些极端天体的信息。

并合现象例如,两个黑洞合并时,它们的行为就会进行一种极为复杂的相互作用。

在这个过程中,两个黑洞之间的距离不断缩小,而喷发出的引力波则将它们合并前后的信息传递到宇宙中的其他地方。

这一过程可以持续几分钟甚至几个小时,这段时间内所释放出的能量可与数十颗超新星相比。

二、引力波的探测方法引力波由于其极弱的信号特性,以往难以直接观察。

直至21世纪初,各类先进技术的发展使得人类终于能够侦测到这些微弱的时空涟漪。

LIGO和Virgo探测器美国国家科学基金会资助建设的激光干涉引力波天文台(LIGO)是首个成功探测到引力波的设备。

LIGO由两个大型设施组成,分别位于华盛顿州和路易斯安那州。

每个设施都采用了长达4公里的激光干涉仪,通过测量激光束经过这段长度再返回时因引力波所带来的微小偏移,来实现对引力波的探测。

2015年9月14日,LIGO首次探测到了来自两个黑洞合并的引力波信号,这标志着引力波天文学时代的开端。

精密技术与数据分析为了提高探测灵敏度,LIGO使用了超精密技术,包括:激光技术:LIGO使用了高功率激光束,确保在距离探测器数百公里外仍能清晰地监测。

引力波_percolation_temperature_温度

引力波_percolation_temperature_温度

引力波percolation temperature 温度1. 引言1.1 概述引力波是一种由爆炸性天文事件或者质量巨大的天体对时空造成扰动而产生的波动形式。

它们被广泛认为是爱因斯坦广义相对论所预测的一种现象,并在2015年首次被LIGO探测到,这标志着引力波领域的重要突破。

1.2 研究背景引力波的研究在过去几十年取得了长足进展,但仍有许多未解之谜等待揭开。

其中一个重要问题是理解引力波与渗透温度之间的关系。

渗透温度作为物质从一个相向另一个相转变时所需要的能量阈值,已被广泛应用于材料科学和统计物理等领域。

如何将渗透温度概念应用于引力波研究,并解释其意义,成为当前引力波领域中备受关注和研究的方向。

1.3 研究意义探索引力波与渗透温度之间关系的意义在于拓展我们对引力波产生机制和传播方式的理解。

通过研究渗透温度,我们可以揭示引力波现象的更多内在规律,并为进一步引力波观测、解释和应用提供重要理论依据。

此外,研究渗透温度还有助于加深我们对物质相变行为的认识,对材料科学和统计物理等领域的发展也具有借鉴意义。

以上是“1. 引言”部分的内容,概述了引力波和渗透温度的基本背景和意义。

2. 引力波的概念2.1 引力波的发现历程引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种宇宙物理现象,它们是时空弯曲产生的涟漪,类似于水面上蔓延的涟漪。

引力波最早由爱因斯坦在1916年提出,并在他的广义相对论中进行了详细的描述。

然而,直到2015年才首次通过LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)实验被成功探测到。

2.2 引力波的特性引力波是一种传播能量和动量的时空震荡,在传播过程中产生周期性变化。

它们可以以不同频率和振幅存在,且传播速度等于光速。

引力波具有极高的穿透能力,可以穿越各种物质和场景,包括宇宙星系、黑洞、中子星等。

其振幅随着距离增加而减小。

2.3 引力波的观测技术为了探测引力波信号,科学家们采用了精密仪器和先进技术来完成这项任务。

引力波是怎么形成的呢

引力波是怎么形成的呢

引力波是怎么形成的呢在物理学中,引力波是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。

是什么原因导致引力波的形成呢?以下是由店铺整理关于引力波是怎么形成的的内容,希望大家喜欢!引力波形成的原因具有质量的物体变动时,会产生“引力波”爱因斯坦用爱因斯坦场方程阐述了时间、空间与万有引力的关系。

由方程可知,“物质和能量的分布发生变化时,时空结构也将改变”。

具有质量的物体运动时,物质和能量的分布将发生变化,从而导致时空结构的变化。

爱因斯坦认为,时空结构的变化将以“波”的形式传播,这就是“引力波”。

引力波使得空间纵横交错地收缩或扩张物体的质量和运动速度决定了引力波的大小。

质量越大的物体以越快的速度运动时,形成的引力波越强。

例如,两个中子星共同组成双星时的引力波就很强。

引力波所引起的空间变化(收缩或扩张)发出引力波的中子星联星中子星是几乎完全由中子(构成原子核的粒子)构成的密度极高的天体。

1立方厘米的质量高达10亿吨左右。

当两个中子星围绕着共同的引力中心运转时,则组成双星。

高密度、大质量的中子星所组成的联星公转时会连续不断地引发时空弯曲,从而形成引力波,扩散到四面八方。

而且,该时空弯曲会随着两个中子星的公转连续不断地产生,并形成引力波,扩散到周围的时空中。

发出引力波的中子星联星由于无法描绘三维空间的弯曲,因此,图解仅仅描绘了水平方向的引力波。

研究表明,引力波在时空中传播时,空间将会纵向或横向扩张。

如果能够测量到空间纵横交错地收缩或扩张的话,就能观测到引力波。

直接“捕获”引力波相当困难直接“捕获”引力波是非常困难的。

这是因为,引力波是自然界中最微弱、最不易察觉的波。

虽然像中子星那样质量巨大的物体在做加速运动时会辐射引力波,但是,在遥远的宇宙中所形成的引力波对地球周围空间的影响却极其微弱。

引力波在通过像太阳与地球那样距离遥远(1.5亿公里)的两个物体时,引起的空间变化(收缩或扩张)只相当于一个氢原子直径(1.5×10-10米)的大小。

纳赫兹引力波研究

纳赫兹引力波研究

纳赫兹引力波研究纳赫兹引力波研究摘要:引力波是由质量和能量的弯曲时空产生的,爱因斯坦在1915年提出了引力波的概念。

自2015年爱因斯坦广义相对论被确认为正确理论以来,科学家一直在寻找引力波的证据。

纳赫兹引力波是最近被发现的一种引力波类型,其频率比传统引力波更高,因此更为难以探测。

本文将介绍纳赫兹引力波的发现、探测和研究过程,并探讨其与爱因斯坦广义相对论的关系。

引言:引力波是一种由质量和能量的弯曲时空产生的物理现象,与电磁波不同,不能直接观测到。

爱因斯坦在1915年提出了引力波的概念,并预测了引力波的频率和波长。

自2015年爱因斯坦广义相对论被确认为正确理论以来,科学家一直在寻找引力波的证据。

纳赫兹引力波是最近被发现的一种引力波类型,其频率比传统引力波更高,因此更为难以探测。

本文将介绍纳赫兹引力波的发现、探测和研究过程,并探讨其与爱因斯坦广义相对论的关系。

纳赫兹引力波的发现:2015年4月17日,美国LIGO探测器在探测引力波的过程中发现了一种不同寻常的信号。

LIGO探测器是一款由两个激光干涉仪组成的探测器,用于探测引力波。

当引力波通过时,会对干涉仪产生干扰,探测器就会检测到这种干扰信号。

LIGO探测器发现了一种特殊的干扰信号,其频率比传统引力波更高,并且持续时间更短。

这种干扰信号被认为是纳赫兹引力波。

纳赫兹引力波的探测:LIGO探测器的发现引起了全球科学家的关注。

为了探测纳赫兹引力波,科学家设计了一种新的探测器,称为Oberhettinger引力波探测器。

Oberhettinger 引力波探测器是一款由两个探测器组成的系统,用于探测纳赫兹引力波。

该探测器采用了一种特殊的技术,能够探测到更高频的引力波干扰信号。

引力波是怎样形成的

引力波是怎样形成的

引力波是怎样形成的假如一个表面自转线速度为每秒3万千米的小型黑洞,以10万千米每秒的线速度环绕着另一个巨型黑洞运动,小黑洞与大黑洞质量相差10万倍,这样就不考虑互相环绕问题,简化为小黑洞绕大黑洞转圈的问题。

我们知道,行星绕恒星转圈从来都不会是正圆,小黑洞绕大黑洞转圈,自然也是椭圆。

行星绕恒星(太阳)转圈存在近日(恒)点和远日(恒)点现象,自然是小黑洞绕大黑洞转圈也存在近黑点和远黑点。

从远黑点到近黑点是小型黑洞加速阶段,从近黑点到远黑点是小型黑洞减速阶段。

小型黑洞在巨型黑洞的引力作用下,远黑点与近黑点的线速度差异是明显的,由于本身速度很大,相对论效应明显,小型黑洞在近黑点和远黑点的质量差异自然也是明显的。

小型黑洞在近黑点和远黑点质量差异明显,在保证角动量守恒的情况下,如果平均半径没有变化,则M小黑洞V需要守恒。

由于质量M小黑洞增大,意味着小型黑洞的自转线速度下降,根据动能公式(包括狭义相对论条件下的动能公式),可以知道小型黑洞自转的动能会减少。

这包括;如果小型黑洞或行星内部有杂乱无章的运动的话,也就是热运动,其运动速度会下降,也就是降温了。

动能属于标量,没有方向。

我们可以想象,这种小型黑洞或行星在环绕运动的过程中,为了遵守动量守恒或角动量守恒原理,其自转动能的下降或热运动内能的下降,是通过什么方式实现的呢?唯一的途径就是通过质量均衡辐射来减少质量或能量。

这种向四周的不影响总体动量或角动量的质量辐射,是很细腻的,自然是辐射的最小质量颗粒,很有可能就是引力子。

当小型黑洞从近黑点向远黑点运动时,由于克服引力,线速度下降,质量减少。

由于角动量和动量依然需要守恒,类似的道理,黑洞的自转线速度会增大,其内部杂乱无章的运动速度也会增大,也就是黑洞自转的动能在增加或内部的热运动在增强。

要完成这个现象,自然应该与上面的过程是相反的,也就是黑洞或行星会吸收物质辐射,获得物质。

自然应该也是吸收引力子,从而增加质量。

不会自转的小型黑洞以椭圆轨道环绕巨型黑洞,会产生引力波吗?其实也会产生引力波的,道理是类似的。

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TWO black holes circle one another. Both are about 100km across. One contains 36 times as much mass as the sun; the other, 29. They are locked in an orbital dance, a kilometre or so apart, that is accelerating rapidly to within a whisker of the speed of light. Their event horizons—the spheres defining their points-of-no-return—touch. There is a violent wobble as, for an instant, quintillions upon quintillions of kilograms redistribute themselves. Then there is calm. In under a second, a larger black hole has been born.It is, however, a hole that is less than the sum of its parts. Three suns’ worth of mass has been turned into energy, in the form of gravitational waves: travelling ripples that stretch and compress space, and thereby all in their path. During the merger’s final fifth of a second, envisaged in an artist’s impression above, the coalescing holes pumped 50 times more energy into space this way than the whole of the rest of the universe emitted in light, radio waves, X-rays and gamma rays combined.And then, 1.3 billion years later, in September 2015, on a small planet orbiting an unregarded yellow sun, at facilities known to the planet’s inhabitants as the Advanced Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory (LIGO), the faintest slice of those waves was caught. That slice, called GW150914 by LIGO’s masters and announced to the world on February 11th, is the first gravitational wave to be detected directly by human scientists. It is a triumph that has been a century in the making, opening a new window onto the universe and giving researchers a means to peer at hitherto inaccessible happenings, perhaps as far back in time as the Big Bang.Finger on the pulsarThe idea of gravitational waves emerged from the general theory of relativity, Albert Einstein’s fundamental exposition of gravity, unveiled almost exactly 100 years before GW150914’s discovery. Mass, Einstein realised, deforms the space and time around itself. Gravity is the effect of this, the behaviour of objects dutifully moving along the curves of mass-warped spacetime. It is a simple idea, but the equations that give it mathematical heft are damnably hard to solve. Only by making certain approximations can solutions be found. And one such approximation led Einstein to an odd prediction: any accelerating mass should make ripples in spacetime.Einstein was not happy with this idea. He would, himself, oscillate like a wave on the topic—rescinding and remaking his case, arguing for such waves and then, after redoing the sums, against them. But, while he and others stretched and squeezed the maths, experimentalists set about trying to catch the putative waves in the act of stretching and squeezing matter.Their problem was that the expected effect was a transient change in dimensions equivalent to perhaps a thousandth of the width of a proton in an apparatus several kilometres across. Indirect proof of gravitational waves’ existence has been foundover the years, most notably by measuring radio emissions from pairs of dead stars called pulsars that are orbiting one another, and deducing from this how the distance between them is shrinking as they broadcast gravitational waves into the cosmos. But the waves themselves proved elusive until the construction of LIGO.As its name states, LIGO is an interferometer. It works by splitting a laser beam in two, sending the halves to and fro along paths identical in length but set at right angles to one another, and then looking for interference patterns when the halves are recombined (see diagram). If the half-beams’ paths are undisturbed, the waves will arrive at the detector in lock-step. But a passing gravitational wave will alternately stretch and compress the half-beams’ paths. Those half-beams, now out of step, will then interfere with each other at the detector in a way that tells of their experience. The shape of the resulting interference pattern contains all manner of information about the wave’s source, including wha t masses were involved and how far away it was.To make absolutely certain that what is seen really is a gravitational wave requires taking great care. First, LIGO is actually two facilities, one in Louisiana and the other in Washington state. Only something which is observed almost, but not quite, simultaneously by both could possibly be a gravitational wave. Secondly, nearly everything in the interferometers’ arms is delicately suspended to isolate it as far as possible from distant seismic rumblings and the vibrations of passing traffic.Moreover, in order to achieve the required sensitivity, each arm of each interferometer is 4km long and the half-beam in it is bounced 100 times between the mirrors at either end of the arm, to amplify any discrepancy when the half-beams are recombined. Even so, between 2002 when LIGO opened and 2010, when it was closed for upgrades, nary a wave was seen.Holey molyThose improvements, including doubling the bulk of the devices’ mirrors, suspending them yet more delicately, and increasing the laser power by a factor of 75, have made Advanced LIGO, as the revamped apparatus is known, four times as sensitive as the previous incarnation. That extra sensitivity paid off almost immediately. Indeed, the system’s operators were still kicking its metaphorical tyres and had yet to begin its official first run when GW150914 turned up, first at the Louisiana site, and about a hundredth of a second later in Washington—a difference which places the outburst somewhere in the sky’s southern hemisphere. Since then, the team have been checking their sums and counting their lucky stars. As they outline in Physical Review Letters, the likelihood that the signal was a fluke is infinitesimal.When one result comes so quickly, others seem sure to follow—particularly as the four months of data the experiment went on to gather as part of the first official runhave yet to be analysed fully. A rough estimate suggests one or two other signals as striking as GW150914 may lie within them.For gravitational astronomy, this is just the beginning. Soon, LIGO will not be alone. By the end of the year VIRGO, a gravitational-wave observatory in Italy, should join it in its search. Another is under construction in Japan and talks are under way to create a fourth, in India. Most ambitiously, a fifth, orbiting, observatory, the Evolved Laser Interferometer Space Antenna, or e-LISA, is on the cards. The first pieces of apparatus designed to test the idea of e-LISA are already in space.Together, by jointly forming a telescope that will permit astronomers to pinpoint whence the waves come, these devices will open a new vista on the universe. As technology improves, waves of lower frequency—corresponding to events involving larger masses—will become detectable. Eventually, astronomers should be able to peer at the first 380,000 years after the Big Bang, an epoch of history that remains inaccessible to every other kind of telescope yet designed.The real prize, though, lies in proving Einstein wrong. For all its prescience, the theory of relativity is known to be incomplete because it is inconsistent with the other great 20th-century theory of physics, quantum mechanics. Many physicists suspect that it is in places where conditions are most extreme—the very places which launch gravitational waves—that the first chinks in relativity’s armour will be found, and with them a glimpse of a more all-embracing theory.Gravitational waves, of which Einstein remained so uncertain, have provided direct evidence for black holes, about which he was long uncomfortable, and may yet yield a peek at the Big Bang, an event he knew his theory was inadequate to describe. They may now lead to his theory’s unseating. If so, its epitaph will be that in predicting gravitational waves, it predicted the means of its own demise.。

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