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什么是引力波通俗解释

时间 : 03-26 投稿人 : Kadin 点击 :

引力波公式?

引力波主要是指,物体产生加速度时会同时产生一种时空扰动。就好比,在水面上静止的小纸船,你即便轻轻的触碰一下,纸船也会泛起涟漪。

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引力波是由伟大的物理学家爱因斯坦于1916年在广义相对论中提出的。

引力波的主要性质有:第一,它是横波,在远源处为平面波;第二,它有两个独立的偏振态;第三,它携带能量,所以应当可以被探测;第四,它在真空中以光速传播;第五,它的强度很弱,而且,物质对它的吸收效率极低,直接探测引力波极为困难。

目前认为,要想探测引力波,必须观测到一次大的引力波发射,比如双黑洞合并。

计算引力波的公式为:a=ν·c,是由以下公式整理得到:E=mc²、E=nh(J)、F=am、λν=c、q=νh(J)。得到a=ν·c,进而整理出引力波频率ν=a/c,引力波波长λ=c/ν。

引力波会减弱或消失吗?

引力波是一种空间波,一般导致常规波衰减的方式并不能影响引力波;

1.物体可以吸收电磁波导致波衰减

2.引力场红移可以使电磁波衰减

上述两种方式都无法使引力波衰减;

3.空间膨胀红移,既可以使的常规的电磁波、光;波长变长频率下降而能量下降衰减;

波能量公式:

E = h · ν h为普朗克常数,h =6.626×10-34;V为频率;

C=λγ,由此公式可知,要提升频率必须缩短波长;

目前宇宙处于膨胀中,引力波的能量也会逐渐减弱,但这种减弱很小,导致引力波会存在传播很久很远;

什么是引力波?

引力波,在物理学中是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。换句话说,引力波是物质和能量的剧烈运动和变化所产生的一种物质波。

1916年,爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。2016年2月11日,LIGO科学合作组织和Virgo合作团队宣布他们已经利用高级LIGO探测器,已经首次探测到了来自于双黑洞合并的引力波信号。2017年10月16日,全球多国科学家同步举行新闻发布会,宣布人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波,并同时“看到”这一壮观宇宙事件发出的电磁信号。

引力波形成的原因都有哪些?

这是一个物理学超难问题。广义相对论真没招,物理公理集有漏洞,漏掉了真空涟漪!

我先对引力场方程做个简要梳理,然后探讨引力波的机制与影响引力波的因素。▲引力场方程揭示了引力的本质么?

一,广义相对论综述。

1.爱因斯坦说:自由下落的电梯为惯性参照系,物系人感受的引力为零。点评如下:牛顿认为:以绝对空间为惯性系,设抗衡力为F',引力为F,有三种情况:①F'-F=0(F'=F);②F=mg(F'=0);③F'-F=ma(F'>F)。爱翁认为:以自由落体电梯为惯性系,电梯电梯弹力与引力平衡:F'-F=ma=0。显然:爱翁多此一举。

2.惠勒:物质告诉时空怎么弯曲,时空告诉物质怎么运动。点评如下:①质量使时空弯曲:重力是核力的外延,是内外电子震荡推压真空介质的涟漪。②真空使物质运动:真空介质的涟漪,传播与影响物质的运动。

4.彭罗斯:光导致时空弯曲。点评:电磁振荡,推压真空介质涟漪,弯曲本质是涟漪。

5.场方程:引力场与参照系无关,与物系质量无关,而与空间曲率、能动密度有关。

6.退还原:在弱场、慢速情况下,引力场方程退化为万有引力定律。点评:宇宙真空场就是弱场,天体运动都是慢速,由此可见,似乎引力场方程是多此一举。

7.场方程有两种,A是否定真空介质的膨胀宇宙模式,B是承认真空的绝对宇宙模式。A式:Gμv=Rμv-½gμvR=(8πG/c^4)Tμv。B式:Gμv=Rμv-½gμvR=(8πG/c^4)Tμv-Λgμv。

8.引力张量Gμν,爱因斯坦模仿泊松方程▽²Φ=4πρ,或△φ=f,即(∂²/∂x²+∂²/∂y²+ ∂²/∂z²)φ(x,y,z) =f(x,y,z),△是拉符=哈符▽的平方, f 和 φ 可以是欧氏空间流形上的实数或复数值方程。f=0时是拉普拉斯方程△φ=0即∂²φ/∂x²+∂²φ/∂y²+∂²φ/∂z²=0,是不含时的椭圆型的线性方程。若无引力场:△Φ=0;若有引力场:△Φ=f,f是引力场质量分布,适合电场/磁场/热场分布。

9.里奇张量Rμν:是黎曼曲率Rμνρσ矩阵的迹。 R是曲率,R=g^λk*Rλk。

10.能动张量Tμν:张量与坐标系无关,无物理意义。四维4×4=16分量:①能量密度T00,②动量密度T/01/02/03/10/20/30,③应力张量T11/12/13/21/22/23/31/32/33。

11.度规张量gμv是含时流形的度量张量。对应数学场:d²s=Ad²t+Bd²r+Cd²θ+Dd²φ。ABCD是度规gμv分量,ds是空间弯曲微弧。

12.真空张量Λgμv是宇宙真空场,是物质场的斥力场。①若无宇宙项,ds随t增大,宇宙膨胀。②若有宇宙项,ds不随t变化,此时物质场与真空场平衡,宇宙是绝对空间。

小结:爱因斯坦放弃了宇宙真空场,而宇宙常数Λ其实就是涉及真空涟漪(暗物质暗能量)的常数。膨胀方程:(8πG/c^4)Tμv=Rμv-½gμvR的解释是:物质引力场=空间弯曲率。

二,关于“三引问题”的探讨。

为简单与突显起见,把涉及引力场-引力波-引力子的诸多问题,简称为“三引问题”。问题的切入点万有引力定律,问题的本质是真空涟漪,问题的全局是四种作用力的相互关系。▲脉冲星发射宇宙线、电磁波、引力波。

三,万有引力定律的深度解读。

1.把引力改成F=Gmm'4π/(4πr²)=G'mm'/S,意思是:物系的引力大小,与引力强度系数G'成正比,与两物质量乘积mm'成正比,与引力场的比表面积S成反比。

2.引力场是涡旋场。引力来自质量积→质量积来自核子→核力涡旋延伸是万有引力源。

3.S越小越靠涡心,真空涟漪越密,有透镜红移效应。S越大越离涡心,真空涟漪越疏,有透镜蓝移效应。

4.引力强度系数G',与宇宙常数Λ呼应,取决于真空涟漪特性(m, λ)、引力场温度(T)、精密结构系数(α)。

四,引力场究竟是什么?

根据万有引力的分析,引力根源于核力。核力的能量空间分布随着力程R的延伸而延伸。

强力分布在核子内空间,电磁力分布在核子外空间,弱力分布在原子外空间,引力在原子的远外空间。

设1个真空涟漪量子质量为m0,核子质量为m,涟核比β=m0/m,精密系数α=1/137,电子第1,2轨道速度分别为v',v''。统一动力学公式如下:①F强力=hc/(2πR²),②F电力=αF强力,③F磁力=(v'v''/c²)F电力,④F弱力=β³F强力,⑤F引力=2β³F电力。

单核引力:F1=4(m0/m)³αhc/(4πR²),n核引力:Fn =4(m0/m)³αhcn/(4πR²)。地球引力:F地=4(m0/m)³αhc(m地/m核)/(4πR²)。

引力七要素:①涟漪质量m0=1.26e-39kg;②核子质量m=1.66e-27kg;③精密结构系数α=1/137,与核外电子的v'有关;④普朗克常数h=6.63e-43;⑤涟漪光速c=3e8m/s;⑥地球核子数n=m地/m;⑦引力场半径R,或R层表面积。最重要的是“涟漪-核子-半径”三要素。

五,引力波究竟是什么?

从地球引力公式可见,引力波是不同R层的一层层的球面波。场半径越来越远,引力波越来越弱,此称“R红移”。当太阳光接近地球时,其波长会被地球引力拉长,发生“引力红移”;当太阳光远离地球时,恢复到红移前的频率。▲LIGO实测红移后的引力波(50~500Hz)。

六,引力子究竟是什么?

这是科学界的一团迷雾。我认为,既然引力归根结底源于核力乃至电磁力,或者说,来自核内高能电子与核外电子的谐振子震荡,此震荡推压或激励真空涟漪升频。

因此,引力波就是一种升频的真空涟漪,简称“升涟漪”。而引力子不过是一种“升涟子”。其实,电磁波也是一种“升涟漪”,光子是一种“升涟子”,而红移光子是一种“降涟子”。▲这幅引力子投影图可靠么?好用么?

根据宇宙微波背景辐射的测量参数,可以认为背景微波,就是一种真空涟漪,是极弱的引力波与电磁波的混频涟漪。1涟漪子或引力子,就是上文提及的m0=1.26e-39kg。

如何看待今天科学界所提的引力波?

郭英森所参加的那一档节目我看了,他一个人站在台上竭尽全力地向大家阐术他的关于引力波问题的观点。却遭受大多数人,包括一些所谓名人,专家等人的讥讽,嘲笑,质疑!让他在悲愤无人识货的同时又饱受攻击。其实只要长个脑袋都会想象到引力波是应该存在的。当一个物体高速旋转时,很自然会产生一种引力,从而带动周围的空间事物。就像宇宙中一些大的星球在旋转时会俘获周围一些小的星球那样……。(个人观点,对错莫怪)。郭英森可惜是自学成才,如果他有一定的研究环境?他应该会有更好的发现的。中国国情是枪打出头鸟,木秀于林,风必摧之。所以,没办法。郭英森所说的引力波真成了一些专家口口声声声讨的引为波了!

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