探索引力波有什么具體的作用
在愛因斯坦的廣義相對論中，引力被認為是時空彎曲的一種效應(yīng)。下面是百分網(wǎng)小編整理的探索引力波的作用，希望對你有幫助。
探索引力波的作用
在過去的一個世紀，因為新的觀測宇宙的方法使用，天文學(xué)已經(jīng)發(fā)生了改革性的變化。天文觀測最初使用可見光。400多年前，伽利略最早使用望遠鏡進行觀測。然而，可見光僅僅是電磁波譜上的一小部分，在遙遠的宇宙中，并非所有的天體會在這個特別的波段產(chǎn)生很強的輻射，比如，更有用的信息或許可以在射電波段得到。利用射電望眼鏡，天文學(xué)家們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了脈沖星，類星體以及其他的一些極端天體現(xiàn)象，將我們對一些物理的認識推向了極限。利用伽馬射線，X射線，紫外，和紅外觀測，我們也取得了類似的進展，讓我們給天文帶來了新的認識。每一個電磁波譜的打開，都會為我們帶來前所未有的發(fā)現(xiàn)。天文學(xué)家們同樣期望引力波也是如此。
引力波有兩個非常重要而且比較獨特的性質(zhì)。
第一：不需要任何的物質(zhì)存在于引力波源周圍。這時就不會有電磁輻射產(chǎn)生。
第二：引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過行進途中的天體。然而，比如，來自于遙遠恒星的光會被星際介質(zhì)所遮擋，引力波能夠不受阻礙的穿過。這兩個特征允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測過的天文現(xiàn)象信息。
引力波的基本介紹
這種彎曲是因為質(zhì)量的存在而導(dǎo)致。通常而言，在一個給定的體積內(nèi)，包含的質(zhì)量越大，那么在這個體積邊界處所導(dǎo)致的時空曲率越大。當(dāng)一個有質(zhì)量的物體在時空當(dāng)中運動的時候，曲率變化反應(yīng)了這些物體的位置變化。在某些特定環(huán)境之下，加速物體能夠?qū)@個曲率產(chǎn)生變化，并且能夠以波的形式向外以光速傳播。這種傳播現(xiàn)象被稱之為引力波。
當(dāng)一個引力波通過一個觀測者的時候，因為應(yīng)變(strain)效應(yīng)，觀測者就會發(fā)現(xiàn)時候時空被扭曲。當(dāng)引力波通過的時候，物體之間的距離就會發(fā)生有節(jié)奏的增加和減少，這個頻率對于這了引力波的頻率。這種效應(yīng)的強度與產(chǎn)生引力波源之間距離成反比。繞轉(zhuǎn)的雙中子星系統(tǒng)被預(yù)測，在當(dāng)它們合并的時候，是一個非常強的引力波源，由于它們彼此靠近繞轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的巨大加速度。由于通常距離這些源非常遠，所以在地球上觀測時的效應(yīng)非常小，形變效應(yīng)小于1.0E-21�？茖W(xué)家們已經(jīng)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。更多的空間天文臺(歐洲航天局的eLISA計劃，中國的中國科學(xué)院太極計劃，和中山大學(xué)的天琴計劃)目前正在籌劃當(dāng)中。
引力波應(yīng)該能夠穿透那些電磁波不能穿透的地方。所以猜測引力波能夠提供給地球上的觀測者有關(guān)遙遠宇宙中有關(guān)黑洞和其它奇異天體的信息。而這些天體不能夠為傳統(tǒng)的方式，比如光學(xué)望遠鏡和射電望遠鏡，所觀測到，所以引力波天文學(xué)將給我們有關(guān)宇宙運轉(zhuǎn)的新認識。尤其，引力波更為有趣的是，它能夠提供一種觀測極早期宇宙的方式，而這在傳統(tǒng)的天文學(xué)中是不可能做到的，因為在宇宙再合并之前，宇宙對于電磁輻射是不透明的。所以，對于引力波的精確測量能夠讓科學(xué)家們更為全面的驗證廣義相對論。
引力波狹義相對論的預(yù)言
引力波是狹義相對論的預(yù)言。
關(guān)于萬有引力的本質(zhì)是什么，牛頓認為是一種即時超距作用，不需要傳遞的"信使"。相對論中，愛因斯坦則認為是一種跟電磁波一樣的波動，稱為引力波。引力波是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞。引力輻射是另外一種稱呼，指的是這些波從星體或星系中輻射出來的現(xiàn)象。電荷被加速時會發(fā)出電磁輻射，同樣有質(zhì)量的物體被加速時就會發(fā)出引力輻射，這是廣義相對論的一項重要預(yù)言。
流體力學(xué)中，重力波(gravity wave)是指液體介質(zhì)內(nèi)或兩種介質(zhì)面間的一種波。當(dāng)液體表面或內(nèi)部液團由于密度差異離開原來位置，在重力(gravity force)和浮力(buoyancy force)的綜合作用下，液團會處于上下振動以達到平衡的狀態(tài)。即產(chǎn)生波動。
美國科研人員2016年2月11日宣布，他們利用激光干涉引力波天文臺(LIGO)于去年9月首次探測到引力波。這一發(fā)現(xiàn)印證了物理學(xué)大師愛因斯坦100年前的預(yù)言。
狹義相對論的主要成就;相對論作為愛因斯坦終生事業(yè)的標(biāo)志是他的相對論;提起狹義相對論，很多人馬上就想到鐘表慢走和尺子縮;狹義相對論最重要的結(jié)論是使質(zhì)量守恒失去了獨立性;愛因斯坦于1922年12月有4日，在日本京都大學(xué);愛因斯坦說：他最初考慮這個問題時，正是學(xué)生時代，;愛因斯坦有機會讀了洛倫茲在1895年發(fā)表的論文，;中速度相加原理相違背;狹義相對論建立后，愛因狹義相對論的主要成就。
引力波是不是電磁波
不是。
電磁場是電磁相互作用的.效應(yīng)，引力波是引力的效應(yīng)。
電磁波表現(xiàn)為電磁場的振動的傳播，引力波表現(xiàn)為時空尺度振動的傳播。
電磁波的微觀形式是光子(自旋為1)，引力波的微觀形勢是引力子(自旋為2)。
宇宙引力波源
那么在我們的宇宙當(dāng)中，什么樣的天體才能夠撼動產(chǎn)生可以探測到的引力波呢?對于地面上的探測器，通過認為下面的四種可以產(chǎn)生：
1、旋進(In-spiral)或者合并的致密星雙星系統(tǒng)。比如中子星或者黑洞的雙星系統(tǒng)。非常類似于發(fā)布會當(dāng)中的系統(tǒng)。
2、快速旋轉(zhuǎn)的致密天體。這類天體會通過周期性的引力波輻射損失掉角動量，它的信號的強度會隨著非對稱的程度增加而增加。可能的候選體包括非對稱的中子星之類的。
3、隨機的引力波背景。非常類似于我們通常熟知的宇宙背景輻射，這一類背景引力波，也通常叫做原初引力波，它是早期宇宙暴漲時的遺跡。2014年由加州理工、哈佛大學(xué)等幾個大學(xué)的研究人員所組成的BICEP2團隊曾宣稱利用南極望遠鏡找到了原初引力波，但是后來證實為銀河系塵埃影響的結(jié)果。原初引力波的探測將是對暴脹宇宙模型的直接驗證，對于它的探測依舊在努力尋找之中。
4、超新星或者伽馬射線暴爆發(fā)。恒星爆發(fā)時非對稱性動力學(xué)性質(zhì)也會產(chǎn)生引力波。而直接探測到來自于這些天體的引力波，將是提供對這些天體最直接而且最內(nèi)部的信息。
以上的天體都能夠產(chǎn)生地面探測器所探測到的引力波信號(頻率大約幾到幾百赫茲)。還有一類天體，也能夠產(chǎn)生比較較強的引力波，只是產(chǎn)生的頻率比較低而已(頻率在0.01赫茲以下)。
5、超大質(zhì)量黑洞。在星系的中心，我們知道會有一個超大質(zhì)量黑洞的存在。星系在演化的過程當(dāng)中，會彼此合并，所以在某些星系中間，會有兩個黑洞。非常類似于LIGO所探測到的雙恒星級黑洞，這兩個雙黑洞在繞轉(zhuǎn)和最終的合并的之時，也會產(chǎn)生很強的引力波。這種引力波可以利用空間探測器來探測。
【探索引力波有什么具體的作用】相關(guān)文章：
相機的濾色鏡有什么作用01-11
離職證明有什么作用04-17
實習(xí)證明有什么作用06-09
職場禮儀培訓(xùn)有什么作用11-20
就業(yè)創(chuàng)業(yè)證有什么作用02-16
電腦的內(nèi)存條有什么作用07-18
相機的光圈和快門有什么作用01-12
相機的ISO和焦距有什么作用01-12
相機的遮光罩有什么作用01-11
茶葉過期了的話有什么作用09-08