引力波是什么，它的速度有多快，能超光速吗？引力波是什么 _它的

爱因斯坦广义相对论中一个最惊人的预言是，时间空的结构中不仅有粒子形式的物质、辐射和其他能量，还有引力辐射或根本的“涟漪” 。这是最难理解的事情之一。帕特伦的支持者罗伯特·汉森想知道更多关于:
引力波是以光速传播的小时间空扰动。但是，时间空可以比光速更快地膨胀和压缩。收缩波的定义是压缩后跟随膨胀的波。似乎有一个悖论:引力波以光速传播，但似乎有一种可以理解为比光速更快。如何解决这个显著的悖论？
首先，让我们从这种辐射的概念(以及它是如何发生的)本身开始。

图片:NASA 空和哈勃遗产团队(空望远镜研讨会/大学天文研讨会联合组织)是由M87星系的带电粒子加速的相对论喷流。

在电磁理论中——甚至在经典电磁理论中——电磁辐射只有两个条件:一是带电粒子，二是它所经过的磁场。粒子可以带正电(如质子)，也可以带负电(如电子) 。如果通过磁场，磁场会加速粒子，使其沿圆形或螺旋形路径运动。
磁场越强，粒子的初速度和荷质比越大，粒子的加速度(或活性变化)越大。

图片:南台湾/左卡萨达，欧洲红豆博客。一颗脉冲星错误地绕其双星运行，引力波(或引力波)在时间空中出现。

但是像这样的相互作用需要能量和动量。在作用过程中，只要电荷受到外界磁场的加速，就一定会发出辐射，电磁学就是这样工作的。这种辐射(电磁情况)是以光子的形式出现的，根据不同可分为阻尼、螺旋加速器或同步加速器辐射。
在牛顿的经典物理学中，没有中性辐射这一说，但爱因斯坦的广义相对论改变了这一切。巨大的辐射源——像粒子这样的东西——类似于引力电荷，但是空之间蜿蜒的结构本身类似于引力场。在恒星、白矮星、中子星或黑洞存在的情况下，大质量粒子每通过一个曲折的空空间，这个空空间就可能严重曲折，它会发出类似电磁辐射的东西:引力辐射。

图片:Todd Strohmeier(戈达德太空飞行中心)，放气公共链系统，NASA空-插图:Dana Berry(放气公共链系统) 。

这个新的辐射情况既不是任何其他情况下的光子辐射，也不是粒子辐射，而是空:引力波之间结构本身形成的波纹。对于一颗质量相当于地球绕太阳运行的行星来说，它的引力辐射非常小，大约需要10 ^ 140宇宙年才能显著改变轨道，所以我们永远也看不到它。但对于质量更大、距离更近、场更强的系统，结果会更大:比如脉冲星双星系统、我们星系中心周围的超大质量黑洞甚至合并黑洞系统。在这些情况下，可以观察到轨道衰减，并且因为能量守恒，我们知道会发射出一些物质。

空其中的独特之处:当两颗中子星开始围绕一个共同的重心旋转时，它们发出引力波(左) 。因为这将导致两颗中子星不断失去部分轨道能量，在螺旋轨道上慢慢相互靠近，围绕它们的周期变短。右图显示了双脉冲星PSR j0737-3039的一些情况。
这种“物质”无疑就是引力辐射(也称引力波)，而由于对脉冲星双星系统的考察，我们知道引力辐射的速度一定等于光速，可以精确到0.2%！换句话说，引力波的波纹实际上是以与光子相同的速度在空之间运动的。它们之间的重要区别在于，在引力辐射的情况下，这些波纹是空之间的结构所固有的。

快速环绕恒星(中子星、白矮星或黑洞)产生的时间空波纹。图片:NASA 空。

那么，回到罗伯特最初的问题，当这些涟漪不是发生在(几乎)静态空空间，而是发生在膨胀的宇宙中时，会发生什么？回答:它们会像光子一样被拉伸，受到宇宙膨胀的影响。
当光子在膨胀的宇宙中循环时，其波长随着空之间结构的膨胀而拉伸。它们的数量(和能量)密度会被稀释。虽然它们总是以光速传播，但是发射源和观测吸收体之间的距离会发生变化。例如，大约138亿年前，就在大爆炸开始时，膨胀停止后的10-33秒:

今天到达我们这里的光子，在红豆博客138亿年前距离我们只有100米。
在膨胀的宇宙中经历了138亿光年的旅程后，这个光子将旅行138亿年，并将其波长拉伸约28个数量级。
今天到达我们这里的光子将被发射到461亿光年之外。

听起来很疯狂？嗯，引力波也是一样的！引力波也必须以光速穿过膨胀的宇宙和空空间(无论空空间是膨胀的、压缩的还是静止的) 。其波长的拉伸方式与光子完全相同。引力波“驾驭”空结构，就像水波“驾驭”水面一样；如果一块石头掉进河里，涟漪不只是径向向外移动，还会向下游移动。

引力波是什么，它的速度有多快，能超光速吗？ 引力波是什么

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