今天给大家介绍引力波的发现,以及关于引力波发现意义的相应知识点。希望对你有帮助,也别忘了收藏这个站点。
引力波是什么时候发现的?
引力波又称重力波,是爱因斯坦广义相对论预言的时间空波,以光速传播。是时间空曲率的扰动以行波的形式向外传递的一种方式。就像电荷加速时会发出电磁辐射一样,同样质量的物体加速时也会发出引力辐射,这是广义相对论的一个重要预言。
如果首次直接探测到引力波的消息能够得到证实,这一切都将变得不那么重要,因为我们将从中受益匪浅:我们将再次证明爱因斯坦是对的,引力辐射是真实存在的,黑洞合并确实会产生这样的引力辐射。更重要的是,这种引力辐射信号可以
从地球上探测到的。这将是一个新的天文学领域,一个没有望远镜的天文学新领域,它将引领我们打开一个新的视野,去了解传统方法难以观测到的黑洞、中子星和其他类型的天体。
什么是引力波?引力波的发现有什么用?有什么用?
什么是引力波?
1.引力波又称重力波,是爱因斯坦广义相对论预言的时间空波,以光速传播。是时间的曲率空扰动以行波的形式向外传播的一种方式。就像电荷加速时会发出电磁辐射一样,同样质量的物体加速时也会发出引力辐射,这是广义相对论的一个重要预言。
2.万有引力的全称是引力,也叫引力相互作用。指有质量的物体之间加速接近的趋势。简单来说就是物体之间的吸引力。它是自然界中四种基本的相互作用力之一,也是自然界中最常见的力,可以说是无处不在。
中国科学技术大学物理学院教授蔡一夫解释说,在经典力学中,引力被认为是具有质量的物体之间的相互作用。但在爱因斯坦的广义相对论中,引力是现有质量弯曲时间空的现象。“广义相对论认为物质的质量会在时间和空之间弯曲。例如,当有人坐在沙发上时,沙发的平面会立即向下凹陷,出现一个坑,而之前放在沙发周围的物体往往会滑入坑的中间,从而产生重力。”
4.“在Tai 空也是一样的。比如太阳、地球、恒星、黑洞等质量较大的天体放在小时空以内,小时空会形成‘凹弯’,产生引力。”麻省理工学院物理系研究员苏萌说。
引力波的发现有什么用?
1.验证了已故科学家爱因斯坦的预言。如果没有发现引力波,爱因斯坦的理论就像没有腿的凳子一样,是有缺陷的。引力波的发现填补了爱因斯坦广义相对论的漏洞,证实了其理论的正确性。
2.引力波的发现类似于X射线的发现。有了这个工具,我们可以通过观测引力波来观察遥远宇宙中的现象。发现暗物质,时间旅行等。这是可能的。没有引力波,以我们现有的技术,我们无法做出科幻世界独有的东西。
3.引力波的不同之处在于它们的周期更长、更弱。要能观测到引力波,至少要有一定的技术水平。引力波观测表明,人类在这一领域的技术已经进步到了前所未有的水平。
4,随之而来的是新用途:如果引力波被证明具有雷管鸡预测的性质,将会极大地改变我们的生活。目前,我们所有的太阳能电池都将改变雷管的锥体。到那时,我们使用的太阳能将是现在的五倍!!!但是火力发电的减少会减少雾霾、二氧化碳排放、大气变暖、酸雨,从而节约化石资源。多么光明的未来啊!想想就开心!
引力波的发现将改变物理世界,给整个人类的发展带来巨大的变化。人类将步入引力波世界。
引力波携带着与电磁波完全不同的信息,将揭示宇宙新的奥秘,甚至是宇宙起源之谜。
人们是如何第一次直接发现引力波的?引力波的作用是什么?
LIGO探测器发现了引力波;
引力波本质上是空之间的形变传播。如果引力波到达地球,我们会在一个方向被拉伸,在另一个方向被挤压。LIGO计划就是要衡量这种影响。LIGO有两条互相垂直的长臂。每条手臂有4公里长。LIGO的长臂实际上是一个真空度很高的长管。每个长臂的两段上挂一面直径34厘米的镜子。LIGO探测器通过激光干涉连续测量每对镜子之间的距离。
已经建成两个LIGO探测器,分别位于美国华盛顿州和路易斯安那州,距离3000公里。引力波以光速传播,因此如果一个可检测的引力波扫过地球,两个LIGO探测器之间将有10毫秒的时间差。精确测量这个时间差可以帮助研究人员确定引力波的方向。
引力波的作用:
1.从理论上讲,研究引力是非常困难的。广义相对论的效应在我们日常接触的大部分领域并不明显。到目前为止,我们只能通过天体运动、光弯曲等有限的方法来研究引力。但这些方法只能探测到微弱的引力场,远非黑洞视界附近最扭曲的空室。引力波探测将打开一个新的窗口,帮助人们理解空之间最扭曲部分的动态变化——这个动态过程被基普·索恩称为几何动态过程——从而使人们能够以前所未有的准确度理解广义相对论(或者证伪它)。
2.在宇宙中:如果没有引力波,目前所有天体的排列将完全紊乱,宇宙可能不复存在。
3.近期角色:探索宇宙和研究基础物理的另一种方式。
4.长期效果:可能对发现暗物质和暗能量有帮助;也可能有助于人类在实践中的理解和空穿梭(或者被证明不可行)。
谁发现了引力波?
雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什三位美国物理学家对引力波的研究做出了巨大贡献。引力波是指时间空曲线中的波纹,以波的形式从辐射源向外传播,以引力辐射的形式传递能量。
引力波是一个物理概念。可能很多人都不知道这是什么意思,更不知道是谁发现的。所以让我告诉你是谁发现的。
详细内容
01
在物理学中,引力波是指时间空曲线中的波纹,以波的形式从辐射源向外传播,以引力辐射的形式传递能量。1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果,因为它引入了相互作用传播速度有限的概念。相比之下,在牛顿的经典引力理论中,引力波是不能存在的,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用以无限的速度传播。
02
在爱因斯坦的广义相对论中,引力被认为是时间空弯曲的效应。这种弯曲是由质量的存在引起的。一般来说,给定体积包含的质量越大,这个体积边界处的时间空曲率就越大。当一个质量物体在时间空中运动时,曲率的变化反映了这些物体的位置变化。在一定情况下,一个加速的物体可以改变这个曲率,它可以以光速以波的形式向外传播。这种传播现象称为引力波,也可以理解为大质量天体产生的引力在一定范围内作用于比其质量小的天体,使其产生负加速度,其轨迹形成的曲率变大,能量释放的现象。根据开普勒定律,物体的速度与其轨迹形成的曲率成反比。
03
当引力波经过观测者时,观测者会发现时间空由于应变效应而被扭曲。当引力波经过时,物体之间的距离会有节奏地增大和减小,这个频率等于这个引力波的频率。这种效应的强度与引力波源之间的距离成反比。轨道运行的双中子星系统在它们合并时被预言是一个非常强的引力波源,因为它们彼此靠近,轨道运行时有巨大的加速度。由于通常远离这些震源,对地球的观测影响不大,形变影响小于1.0E-21。科学家用更灵敏的探测器证实了引力波的存在。ALIGO是最灵敏的探测器,探测精度可达1.0E-22。更多空天文台(欧洲航天局eLISA计划、中科院太极计划、中山大学秦天计划)正在规划中。
04
引力波应该可以穿透电磁波不能穿透的地方。因此推测引力波可以为地球上的观测者提供遥远宇宙中黑洞和其他奇怪天体的信息。这些天体无法用传统的方法观测到,比如光学望远镜和射电望远镜,所以引力波天文学会让我们对宇宙的运行有了新的认识。特别是引力波,因为它可以提供一种观察非常早期宇宙的方法,这在传统天文学中是不可能的,因为宇宙在再次合并之前对电磁辐射是不透明的。因此,引力波的精确测量可以使科学家更全面地验证广义相对论。
05
在过去的六十年里,许多物理学家和天文学家为证明引力波的存在做了无数的努力。最著名的是引力波的间接实验证据——脉冲双星PSR1913+16。1974年,美国麻省大学物理学家约瑟夫·泰勒教授和他的学生霍尔利用美国308米射电望远镜发现了一个由两颗质量与太阳大致相当的中子星组成的双星系统。因为两颗中子星中有一颗是脉冲星,所以利用它们精确的周期性射电脉冲信号,我们可以知道两颗致密星绕其质心公转时轨道的半长轴和周期。根据广义相对论,当两颗致密恒星靠得很近时,系统会产生引力辐射。辐射出来的引力波带走了能量,所以系统的总能量会越来越少,轨道半径和周期会缩短。2017年诺贝尔物理学奖今天在瑞典授予三位美国物理学家雷纳·韦斯、基普·索恩和巴里·巴里什,以表彰他们在引力波研究方面的贡献。他们三人都在美国的激光干涉引力波天文台(LIGO)工作。
引力波是如何被发现的?
在物理学中,引力波是指时间空曲线中的波纹,以波的形式从辐射源向外传播,以引力辐射的形式传递能量。1916年[1],爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果,因为它引入了相互作用传播速度有限的概念。相比之下,在牛顿的经典引力理论中,引力波是不能存在的,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用以无限的速度传播。
各种引力波探测器正在建设或运行,如2015年9月开始观测的LIGO。
可能的引力波探测源包括致密双星系统(白矮星、中子星和黑洞)。2016年2月11日,LIGO科学合作组织和处女座合作团队宣布,他们利用先进的LIGO探测器首次探测到两个黑洞合并产生的引力波信号[2]。
2016年6月16日凌晨,LIGO合作组织宣布,2015年12月26日03时38分53秒(UTC),位于美国汉福德和路易斯安那州利文斯顿的两台引力波探测器同时探测到一个引力波信号;这是继2015年9月14日LIGO探测到第一个引力波信号后,人类探测到的第二个引力波信号[3]。
2017年10月16日,全球多国科学家同时召开新闻发布会,宣布人类首次直接探测到两颗中子星合并产生的引力波,同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。[4]2017年12月入选年度《中国盘点2017》国际五强候选人。[5]
在爱因斯坦的广义相对论中,引力被认为是时间空弯曲的效应。这种弯曲是由质量的存在引起的。一般来说,给定体积包含的质量越大,这个体积边界处的时间空曲率就越大。当一个质量物体在时间空中运动时,曲率的变化反映了这些物体的位置变化。在一定情况下,一个加速的物体可以改变这个曲率,它可以以光速以波的形式向外传播。这种传播现象被称为引力波。
在物理学中,引力波是指时间空曲线中的波纹,以波的形式从辐射源向外传播,以引力辐射的形式传递能量。1916年[1],爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果,因为它引入了相互作用传播速度有限的概念。相比之下,在牛顿的经典引力理论中,引力波是不能存在的,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用以无限的速度传播。
各种引力波探测器正在建设或运行中。
引力波发现的介绍到此结束。感谢您花时间阅读本网站的内容。想了解更多关于引力波发现意义的信息,别忘了在这个网站上查找。
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