探索引力波有什麼具體的作用

在愛因斯坦的廣義相對論中，引力被認為是時空彎曲的一種效應。下面是本站小編整理的探索引力波的作用，希望對你有幫助。

在過去的一個世紀，因為新的觀測宇宙的方法使用，天文學已經發生了改革性的變化。天文觀測最初使用可見光。400多年前，伽利略最早使用望遠鏡進行觀測。然而，可見光僅僅是電磁波譜上的一小部分，在遙遠的宇宙中，並非所有的天體會在這個特別的波段產生很強的輻射，比如，更有用的資訊或許可以在無線電波段得到。利用無線電望眼鏡，天文學家們已經發現了脈衝星，類星體以及其他的一些極端天體現象，將我們對一些物理的認識推向了極限。利用伽馬射線，X射線，紫外，和紅外觀測，我們也取得了類似的進展，讓我們給天文帶來了新的認識。每一個電磁波譜的開啟，都會為我們帶來前所未有的發現。天文學家們同樣期望引力波也是如此。

引力波有兩個非常重要而且比較獨特的性質。第一：不需要任何的物質存在於引力波源周圍。這時就不會有電磁輻射產生。第二：引力波能夠幾乎不受阻擋的穿過行進途中的天體。然而，比如，來自於遙遠恆星的光會被星際介質所遮擋，引力波能夠不受阻礙的.穿過。這兩個特徵允許引力波攜帶有更多的之前從未被觀測過的天文現象資訊。

這種彎曲是因為質量的存在而導致。通常而言，在一個給定的體積內，包含的質量越大，那麼在這個體積邊界處所導致的時空曲率越大。當一個有質量的物體在時空當中運動的時候，曲率變化反應了這些物體的位置變化。在某些特定環境之下，加速物體能夠對這個曲率產生變化，並且能夠以波的形式向外以光速傳播。這種傳播現象被稱之為引力波。

當一個引力波通過一個觀測者的時候，因為應變(strain)效應，觀測者就會發現時候時空被扭曲。當引力波通過的時候，物體之間的距離就會發生有節奏的增加和減少，這個頻率對於這了引力波的頻率。這種效應的強度與產生引力波源之間距離成反比。繞轉的雙中子星系統被預測，在當它們合併的時候，是一個非常強的引力波源，由於它們彼此靠近繞轉時所產生的巨大加速度。由於通常距離這些源非常遠，所以在地球上觀測時的效應非常小，形變效應小於1.0E-21。科學家們已經利用更為靈敏的探測器證實了引力波的存在。目前最為靈敏的探測是aLIGO，它的探測精度可以達到1.0E-22。更多的空間天文臺(歐洲航天局的eLISA計劃，中國的中國科學院太極計劃，和中山大學的天琴計劃)目前正在籌劃當中。

引力波應該能夠穿透那些電磁波不能穿透的地方。所以猜測引力波能夠提供給地球上的觀測者有關遙遠宇宙中有關黑洞和其它奇異天體的資訊。而這些天體不能夠為傳統的方式，比如光學望遠鏡和無線電望遠鏡，所觀測到，所以引力波天文學將給我們有關宇宙運轉的新認識。尤其，引力波更為有趣的是，它能夠提供一種觀測極早期宇宙的方式，而這在傳統的天文學中是不可能做到的，因為在宇宙再合併之前，宇宙對於電磁輻射是不透明的。所以，對於引力波的精確測量能夠讓科學家們更為全面的驗證廣義相對論。

引力波是狹義相對論的預言。

關於萬有引力的本質是什麼，牛頓認為是一種即時超距作用，不需要傳遞的"信使"。相對論中，愛因斯坦則認為是一種跟電磁波一樣的波動，稱為引力波。引力波是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞。引力輻射是另外一種稱呼，指的是這些波從星體或星系中輻射出來的現象。電荷被加速時會發出電磁輻射，同樣有質量的物體被加速時就會發出引力輻射，這是廣義相對論的一項重要預言。

流體力學中，重力波(gravity wave)是指液體介質內或兩種介質面間的一種波。當液體表面或內部液團由於密度差異離開原來位置，在重力(gravity force)和浮力(buoyancy force)的綜合作用下，液團會處於上下振動以達到平衡的狀態。即產生波動。

美國科研人員2016年2月11日宣佈，他們利用鐳射干涉引力波天文臺(LIGO)於去年9月首次探測到引力波。這一發現印證了物理學大師愛因斯坦100年前的預言。

狹義相對論的主要成就;相對論作為愛因斯坦終生事業的標誌是他的相對論;提起狹義相對論，很多人馬上就想到鐘錶慢走和尺子縮;狹義相對論最重要的結論是使質量守恆失去了獨立性;愛因斯坦於1922年12月有4日，在日本京都大學;愛因斯坦說：他最初考慮這個問題時，正是學生時代，;愛因斯坦有機會讀了洛倫茲在1895年發表的論文，;中速度相加原理相違背;狹義相對論建立後，愛因狹義相對論的主要成就。

不是。

電磁場是電磁相互作用的效應，引力波是引力的效應。

電磁波表現為電磁場的振動的傳播，引力波表現為時空尺度振動的傳播。

電磁波的微觀形式是光子(自旋為1)，引力波的微觀形勢是引力子(自旋為2)。

那麼在我們的宇宙當中，什麼樣的天體才能夠撼動產生可以探測到的引力波呢?對於地面上的探測器，通過認為下面的四種可以產生：

1、旋進(In-spiral)或者合併的緻密星雙星系統。比如中子星或者黑洞的雙星系統。非常類似於釋出會當中的系統。

2、快速旋轉的緻密天體。這類天體會通過週期性的引力波輻射損失掉角動量，它的訊號的強度會隨著非對稱的程度增加而增加。可能的候選體包括非對稱的中子星之類的。

3、隨機的引力波背景。非常類似於我們通常熟知的宇宙背景輻射，這一類背景引力波，也通常叫做原初引力波，它是早期宇宙暴漲時的遺蹟。2014年由加州理工、哈佛大學等幾個大學的研究人員所組成的BICEP2團隊曾宣稱利用南極望遠鏡找到了原初引力波，但是後來證實為銀河系塵埃影響的結果。原初引力波的探測將是對暴脹宇宙模型的直接驗證，對於它的探測依舊在努力尋找之中。

4、超新星或者伽馬射線暴爆發。恆星爆發時非對稱性動力學性質也會產生引力波。而直接探測到來自於這些天體的引力波，將是提供對這些天體最直接而且最內部的資訊。

以上的天體都能夠產生地面探測器所探測到的引力波訊號(頻率大約幾到幾百赫茲)。還有一類天體，也能夠產生比較較強的引力波，只是產生的頻率比較低而已(頻率在0.01赫茲以下)。

5、超大質量黑洞。在星系的中心，我們知道會有一個超大質量黑洞的存在。星系在演化的過程當中，會彼此合併，所以在某些星系中間，會有兩個黑洞。非常類似於LIGO所探測到的雙恆星級黑洞，這兩個雙黑洞在繞轉和最終的合併的之時，也會產生很強的引力波。這種引力波可以利用太空探測器來探測。