大家好,我们继续《学习新科技知识干部读本下》27、引力波探测开启认知宇宙新窗口。
引力波是什么?在爱因斯坦的描述中,有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲,物体的质量越大,时空就扭曲的越厉害。如果将时空看成一张大橡胶膜,在上面放一个球,那么球的质量就会把橡胶膜往下压,在旁边再放一个球,就可以看到两个球分别造成的时空弯曲,让他们逐渐滚到了一起。
太阳和地球的关系也是一样道理,只不过太阳的质量比地球的质量大的多,造成的时空扭曲也更大,所以看上去地球在绕着太阳旋转——按照广义相对论的思路,引力只是时空扭曲带来的必然现象。
当两个有质量的物体加速“跳起圆圈舞”的时候,它们周围原本就已经扭曲的时空会起伏、震颤、波动,时空扰动就产生了。这种扰动以波的形式向外传播,就是引力波。
引力波也被很文艺的称为“时空的涟漪”。质量巨大的系统,比如两个黑洞或两个中子星快速相互绕转,它们产生的涟漪所释放的能量,远超太阳一生释放的能量总和。而这么大的能量通常会集中在最后一秒爆发——那一刻,整个宇宙中所有其他天体释放功率的总和都比不上它。
引力波以光速传播时空扰动。如果一串引力波迎面通过一个物体,这个物体就会不断发生拉伸和压缩,变形幅度不会很大。
即便是致密双星并合时产生的引力波,除非物体就在引力波波源附近,否则引力波只会把它的长度改变一点点——大约是一个氢原子的百亿分之一。
携带着波源信息的引力波可以被用作窥探宇宙深处的工具。
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