APP下载

浅谈引力波及其应用

2018-01-11陈柯含

科学家 2017年22期

引力是时空弯曲的一种效应,这种弯曲是由于质量的存在而产生的。在特定环境之下,加速物体能够对这个曲率产生变化,并以波的形式向外光速传播,我们把这种传播现象称为引力波。本文在阐述引力波的概念基础上,分析引力波产生的原因,并通过数学公式推导分析了引力波最基本形式双星系统的演化过程,最后简单介绍了一种通过迈克尔逊干涉仪探测引力波的方法,并对引力波的相关应用做出了展望。

引力波定义

一般来说,在给定的空间中包含的质量越多,时空就会被扭曲得越严重。当物体在时空中移动时,扭曲就会改变这些物体的位置。在某些情况下,加速物体在时空中产生引力波,它以光速传播。这些现象被称为引力波。不同于光或其他类型的波,引力波在发射过程中不会受到宇宙尘埃或气体的影响,能在所有时空中平稳地穿越时空,同时产生造成时空的弯曲或扭曲。引力波是由运动物体产生的时空涟漪。在这种情况下,质量或能量的所有东西都能产生引力波。然而,由于重力与其他的力相比非常弱,只有那些有大质量且运动速度非常快的物体才能产生可检测的波,例如一对旋转中子星或黑洞。

引力波的计算

引力波现在被理解为广义相对论的描述。在最简单的情况下,引力波的能量影响可以从其他守恒定律推导出来,比如能量守恒或者动量守恒。引力波的最基本形式是一个双星系统。蔡……

登录APP查看全文