科学|什么是引力辐射?它和电磁辐射有什么关系?( 二 )


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在不断变化的引力场中,例如当一颗中子星与另一颗退化的恒星残骸合并或在一个紧密的衰变轨道中存在时,引力辐射效应在快速加速的质量中得到了最大化 。这也为我们探测引力辐射提供了机会 。
这些时空波动就是引力波或引力辐射,它们会在任何介于其间的物质或电磁辐射的大小和方向上造成非常特殊的扭曲 。
从理论上讲,这些引力波可以通过长基线干涉测量直接探测到,包括LIGO合作项目 。
2016年2月11日,LIGO和Virgo科学合作组织宣布他们首次直接观测到了引力波 。该观测是在5个月前也就是2015年9月14日,使用先进的LIGO探测器进行的 。这次的引力波起源于一个双黑洞系统的合并 。在最初的公告之后,LIGO仪器又探测到了两个确认的引力波事件,以及一个潜在的引力波事件 。在2017年8月,两个LIGO仪器和Virgo仪器观测到了黑洞合并产生的第四次引力波,和双星合并产生的第五次引力波 。
2017年,诺贝尔物理学奖授予了Rainer Weiss、Kip Thorne和Barry Barish,以表彰他们在直接探测引力波方面的贡献 。
科学|什么是引力辐射?它和电磁辐射有什么关系?
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我们不仅探测到了引力波,也看到了双星脉冲星轨道因为引力辐射多年后发生的衰减,在观测上符合广义相对论的预测 。另一方面,广义相对论也预测这些轨道衰变的机制是通过引力辐射发射能量 。引力波的探测是对最伟大的物理学理论最有力地证实 。
科学|什么是引力辐射?它和电磁辐射有什么关系?
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什么是引力波?
它们是一种新的辐射形式(引力辐射)是由大量携带能量的粒子穿过引力场产生的 。当这些粒子加速或引力场发生变化时,辐射会变得更强,随着时间的推移,它会以光速带走能量,导致轨道衰变,这也是一个全新的天文学领域:引力波天文学!
其实我们地球每天都在受到引力波的冲击,但无奈引力是一种最弱的力,我们无法感知到引力波的存在,如果可以的话,我们应该能看到一个物体在一个方向上被拉伸,在另一个方向上被压缩 。这就是引力波对物体的影响 。
【科学|什么是引力辐射?它和电磁辐射有什么关系?】在宇宙暴胀期间,除了产生大爆炸所需的条件以外,还产生了引力波 。我们无法看到宇宙诞生后38万年间发生了什么,因为那时宇宙对光不透明,但是这并不能阻挡引力辐射,因此如果我们能探测到来自大爆炸产生的引力波,将会为我们提供宇宙诞生时的些许信息 。