引力波的发现(爱因斯坦预言过引力波吗)

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大家好,今天小编来为大家解答引力波的发现这个问题,引力波是怎么发现的,爱因斯坦预言过引力波吗很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!

本文目录

  1. 什么是引力波,引力波是谁发现的
  2. 引力波的发现,是不是证实了一点,物质和时空可以能量的形式实现相互转换
  3. 引力波是怎么发现的,爱因斯坦预言过引力波吗
  4. 引力波的发现,到底有什么现实意义
  5. 引力波是什么引力波的发现意味着什么

什么是引力波,引力波是谁发现的

什么是引力波:

1、引力波也称重力波,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动。

2、是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。

3、如同电荷被加速时会发出电磁辐射,同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射,这是广义相对论的一项重要预言。发现意味着什么:1、又增多了一种探索宇宙的方法。3、由此带来火力发电减少,酸雨、雾霾减少,碳排放少,大气升温变慢。引力波在广义相对论里,是时空本身的涟漪,是由带质量物体的加速度运动所生成。由于广义相对论限制了引力相互作用的传播速度为光速,因此会产生引力波的现象。相反地说,牛顿重力理论中的相互作用是以无限的速度传播,所以在这一理论下并不存在引力波。

引力波的发现,是不是证实了一点,物质和时空可以能量的形式实现相互转换

这个问题提的好!昨天(201710月3日),2017年诺贝尔物理学奖授予了发起和领导了发现引力波的“激光干涉引力波天文台”(LIGO)这个实验的三位科学家,而这个实验的原理就是物质和时空以能量的方式相互转换的一种特殊方式。

具体来讲,LIGO实验团队于2016年2月11号宣布的于2015年9月14号探测到的引力波,是两个大约三十倍太阳质量的黑洞相互绕转的最后阶段以及最后撞击在一起变成了一个黑洞所发出的。根据探测的的引力波可以计算出,最后那个黑洞的质量比原先的两个黑洞的质量之和少了大约三倍的太阳质量。由于在这个过程中,没有探测到电磁波辐射等其他形式的能量,这些质量就只能按照爱因斯坦的质能关系所计算出来的能量全部转化成了引力波的能量。既然引力波是时空的振动和传播,所以可以说是物质全部转换化成了时空的能量。

两个黑洞相互绕转、撞击并且最后并合成一个黑洞是一种极端的情况,这个过程中消失的物质全部转化成了时空的能量。在一般的情况下,比如一个黑洞和一个中子星相互绕转、撞击并且最后并合成一个黑洞,或者两个中子星相互绕转、撞击并且最后并合成一个黑洞,消失的物质只有一部分会转化成为时空的能量,其余的能量会变成电磁波辐射和产生其他的粒子。

引力波在传播过程中会和物质作用,对宏观的物体产生潮汐力,使得宏观物体形变,这又相当于把时空的能量传递给了物质。LIGO实验探测引力波的原理就是当引力波到达探测器的时候,用来反射激光的镜子随着引力波的振荡而跳舞,LIGO测量的就是镜子跳舞的频率和幅度。在我们观测者的坐标系中,跳舞的镜子就带有动能,因此引力波的能量就是传递给了跳舞的镜子。

一般情况下,这个能量只是会变成物质的动能,但是也可能以热能的形式释放出来(比如给跳舞的镜子施加摩擦力)。但是在极端的情况下,这些动能和热能也有可能通过爱因斯坦的质能公式转化成为物质,这就相当于时空的能量转化成了物质。只不过由于引力波和物质的作用强度极小,引力波传递给物质动能的效率非常低,所以引力波(时空)的能量转化成为物质的效率也非常低。因此在我们这个宇宙中,引力波一旦产生基本上就不会消失了,就成为了宇宙的引力波背景。当然随着宇宙的膨胀,引力波背景的能量密度还是会降低,而不是增加。

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引力波是怎么发现的,爱因斯坦预言过引力波吗

在过去的六十年里,有许多物理学家和天文学家为证明引力波的存在做出了无数努力。其中最著名的要数引力波存在的间接实验证据——脉冲双星PSR1913+16。

1974年,美国物理学家家泰勒(JosephTaylor)和赫尔斯(RussellHulse)利用射电望远镜,发现了由两颗质量大致与太阳相当的中子星组成的相互旋绕的双星系统。由于两颗中子星的其中一颗是脉冲星,利用它的精确的周期性射电脉冲信号,我们可以无比精准地知道两颗致密星体在绕其质心公转时他们轨道的半长轴以及周期。根据广义相对论,当两个致密星体近距离彼此绕旋时,该体系会产生引力辐射。辐射出的引力波带走能量,所以系统总能量会越来越少,轨道半径和周期也会变短。

泰勒和他的同行在之后的30年时间里面对PSR1913+16做了持续观测,观测结果精确地按广义相对论所预测的那样:周期变化率为每年减少76.5微秒,半长轴每年缩短3.5米。广义相对论甚至还可以预言这个双星系统将在3亿年后合并。这是人类第一次得到引力波存在的间接证据,是对广义相对论引力理论的一项重要验证。泰勒和赫尔斯因此荣获1993年诺贝尔物理学奖。

人类首次证实引力波存在的是激光干涉引力波天文台,英文单词首字母缩写是LIGO。1992年开始筹划,1999年年底建成,中间十几年一直没有什么发现,直到2015年重新进行了升级,于在2015年9月14日,屏幕上的图像跳动了,引力波被接收到了,那里的科学家简直不敢相信这一切,又经过反复地验证,最后在2016年2月14日发布消息,引力波第一次被人类确认存在,至此爱因斯坦所有广义相对论的预言都得到了验证。大家可以看一下下面这个图,这个设备非常巨大,就像是一个巨型的直角尺。两个垂直着的是激光的通道,有3000米长。

早在一百多年前的1916年,爱因斯坦就在地球上提出了引力波,也就是时空涟漪效应,说得浅显一点就是世界中的时空是在引力效果下,发作拉伸现象,这才呈现了不同维度的时空地点。在其时那个科技落后的年代,人们不了解爱因斯坦的意思。

引力波的发现,到底有什么现实意义

意义是前人栽树后人乘凉。因为很多基础研究,甚至一代人以后才能赋施于应用领域,比如电磁波的发现,就是前人栽树,我们后人才有幸享受手机带来的乘凉成果。今天引力波的发现的意义就是为我们为子孙栽树,就是让子孙在引力波的大树下乘凉。

引力波是什么引力波的发现意味着什么

什么是引力波:

1、引力波也称重力波,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动。

2、是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。

3、如同电荷被加速时会发出电磁辐射,同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射,这是广义相对论的一项重要预言。

发现意味着什么:

1、又增多了一种探索宇宙的方法。

2、如果引力波被证明拥有雷管鸡所预言的性质,我们所有的太阳能电池都将成为雷管鸡锥形,并且我们所使用的太阳能电力将是之前的5倍。

3、由此带来火力发电减少,酸雨、雾霾减少,碳排放少,大气升温变慢。

引力波在广义相对论里,是时空本身的涟漪,是由带质量物体的加速度运动所生成。由于广义相对论限制了引力相互作用的传播速度为光速,因此会产生引力波的现象。相反地说,牛顿重力理论中的相互作用是以无限的速度传播,所以在这一理论下并不存在引力波。

文章到此结束,如果本次分享的引力波的发现和引力波是怎么发现的,爱因斯坦预言过引力波吗的问题解决了您的问题,那么我们由衷的感到高兴!

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