《給忙碌者的天體物理學》閱讀隨記2

? ? ? ? 在暗能量篇里第一次讀到引力波的概念,剛開始還不太理解拷恨,引力還會有波動2甭伞?在腦子里完全沒法想象這是怎樣一種場景腕侄,在認知里只有牛頓提出的萬有引力的概念小泉,即兩個質(zhì)量間存在微弱的引力作用,并是直線作用的冕杠,這種力的波動太不可思議了微姊。直到在得到里聽了閆伯均老師的課,才恍然大悟這是怎么回事分预。

? ? ? ? 在愛因斯坦的理論中兢交,引力并不是一種直來直去的作用力,而是質(zhì)量物體對空間的扭曲笼痹,要理解這一點還要從另外的類比場景入手配喳。首先來理解下波動,眾所周知水波是水表面振動引起的一種波動凳干,是有物體在水表面發(fā)生了上下振動晴裹。引力波也類似,只是需要將空間也看成一種物質(zhì)救赐,就像水里的魚不容易感受到水的存在一樣涧团,我們?nèi)松钤诳臻g里,也不太容易將空間作為一種物質(zhì)來理解净响∩倨郏可以想象這樣一種場景:一條被四個人拉得很平的床單,在中間放一顆有一定重量的球體馋贤,床單中間就被壓到凹陷了吧赞别,然后有另外的物體放到床單邊緣,是不是自然就往床單中間的球體滾去啊配乓,這個場景就跟引力的作用一樣仿滔。想象一下,床單就是宇宙空間犹芹,中間那個球體就是我們地球崎页,我們?nèi)司褪莻鲉芜吘壍奈矬w,而牽引物體向球體滾去的那個力就是引力了腰埂。床單中間的球質(zhì)量越大飒焦,在床單上陷得越深,牽引物體滾向它的力就越大,類似的情況質(zhì)量越大牺荠,引力也就越大翁巍。一個最簡單的例子,月球比地球小很多吧休雌,同時大家都知道月球上的引力只有地球上的六分之一灶壶,就是這個原因了。那么引力波又是怎么回事呢杈曲,還是剛才那個床單的例子驰凛,床單中間的球體在那不是靜止的,而是有規(guī)律的上下振動担扑,導致了床單表面也以波的形式振動恰响,就像水波一樣。類似魁亦,空間中的物體也發(fā)生這種振動渔隶,于是引力波就產(chǎn)生了羔挡,但有人會問了洁奈,我手上拿個球上下晃,也沒檢測到啥引力波存在呢绞灼?其實原因只有一個利术,像地球上這種小質(zhì)量的物體產(chǎn)生的引力波小到幾乎可以忽略不計,目前也沒有啥儀器能檢測到這么小質(zhì)量物體在空間中引起的引力波動低矮,所以說發(fā)現(xiàn)引力波更多的是運氣成分印叁。2016年人類第一次探測到引力波的真實存在,這離愛因斯坦1916年第一次在廣義相對論中提出這概念已過去了整整一百年時間军掂,這次宇宙中的引力波產(chǎn)生于兩個大質(zhì)量的黑洞合并碰撞時的引力振動轮蜕,使周圍空間發(fā)生強烈的波動,進而才被人類的儀器探測到蝗锥,并且探測到引力波的幾位科學家還因此獲得了2017年的諾貝爾物理學獎跃洛。

? ? ? ? 類比的思想在對于我們理解深澀的物理學概念很有幫助,讓人把一些不可描述的場景能以通俗易懂的畫面展現(xiàn)在世人面前终议,能讓你我一樣的普通人也感受到科學的魅力汇竭。

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