随着近年来引力波探测取得的突破,引力波天文学诞生了。引力波按专家的说法,引力波是时空涟漪,是时空曲率的波动,引力波做为引力空间的信使,同样可以构建引力波通信系统和引力时空上的动力系统,既然可把引力波类比于电磁波,也就可把引力波看成是一束引力子携带能量由近及远地以光速传播。
1、探测到引力波到底有什么用?
引力波按专家的说法,引力波是时空涟漪,是时空曲率的波动。引力波是引力空间的“信使”,正如电磁波是电磁空间的信使一样,引力波将引力空间上的相互作用传递出来,电磁波做为电磁空间的信使,将电磁空间上的能量和信息传播出来,因此,人们利用电磁波传递信息,构建通信系统;传输能量,构建电磁动力系统。
引力波做为引力空间的信使,同样可以构建引力波通信系统和引力时空上的动力系统,目前,人类在这方面的实践经验还少的可怜。引力波由于人造很困难,用于通信系统,目前不可能做到,但可以用于无源雷方式进行星际目标探测,受引力波的启发而开发的人造动力系统,目前主要是曲率引擎方案。目前,人类只知道,时空能量传播,形成动力,只能通过大质量的物体在时空振动而产生,
2、为什么网上都说发现引力波就是新的天文科学纪元?有什么用吗?
咱们人类想要弄明白一个东西的时候,常常会把那个东西拿过来摸一摸、看一看、闻一闻、听一听,通过触觉、视觉、嗅觉、听觉等多种感官来体验,这样才能得到一个综合的、全面的结论。天文学研究也是类似的道理,天文学的研究对象是大大小小的天体,天体离我们很远,很多天体往往也比较危险,要想拿过来摸一摸比较难。几千年来,天文学研究基本只有一种手段,那就是看一看,
古代的时候,人们用肉眼看天体发出的可见光,后来人们造出了可以看无线电波、红外线、紫外线、X射线、伽马射线的各种望远镜,算是把整个电磁波谱都看全了。但是只靠看是不够的,就好比招聘的时候,很少有光看简历和照片,就决定招人的,一般还会有面试,通过面试中的各种交流,面试官对应聘者的性格和能力才会有比较全面的了解。
科学家们也是一直在努力通过多种渠道来了解天体的性质,他们找到一种叫做中微子的微观粒子,可以用来做研究天体的媒介,于是就有了中微子天文学。不过中微子并不容易探测,有点像是闻一闻,通过闻来了解物体并不是很容易,不过总算是多了一种渠道去研究天体了,随着近年来引力波探测取得的突破,引力波天文学诞生了。引力波探测有点像是听一听,有些天体本身不发光或者发的光不够强,比如说黑洞,这样就很难看到它们,但是我们可能会测量到它们的引力波信号,就好像在黑暗中听到它们的声音,
3、引力波与引力子有什么关系?引力是不是引力子构成的?发现引力子有什么用?
简单的来说,爱因斯坦广义相对论场方程预示着引力波的存在,而且这个方程类似于电磁波波动方程,于是科学界将引力波类比于电磁波。电磁场具有波粒二象性,可以把电磁波看成是一束光子携带能量由近及远地以光速传播,研究电磁场波粒二象性的理论是量子场论,理论物理对之已有较深入的研究。既然可把引力波类比于电磁波,也就可把引力波看成是一束引力子携带能量由近及远地以光速传播,
这本身没有实验依据,但是按照这个理论,LIGO探测到的信号GW150914。所以可以认为这个假设是正确的,引力波与引力子的关系类同与电磁波(光波)与光子,引力子是引力波的量子化。第二个问题,引力是不是引力子构成的?这个说法我认为不准确,引力是靠引力子传播的,引力是引力波的一个体现,引力波是引力构成的,
4、引力波是什么样的波?
到海边游过泳的人,都有被海浪拍打的经历。为什么海水会波涛汹涌并一浪接着一浪地向海岸涌来呢?海水的这一能量是从哪里来的?答案是月亮的潮汐作用,月亮对地球有引力,当月亮相对于地球运动时,其所到之处,就会对其面对的海水产生吸力,当月亮运动到其他的位置时,被吸力抬高的海水就又会向原来的水位回归,然而,海水是液体,在其降落️至原来的水位时,会矫枉过正,从而使海水相对于原来的水平线表现出上下及前后的震荡。