引力波的本质是什么?质量波动对于时空的涟漪,它的本质还是引力,因此引力波的传播速度也是也就是引力传播的速度,它的速度是光速!

引力波哪年探测(LIGO探测到引力波比电磁波早1.7S到达)(1)

一、引力

爱因斯坦早在1916年提出的广义相对论认为引力的本质就是质量在时空中的表现,是质量弯曲时空的一种表现形式,引力是时空弯曲的表现!而质量在弯曲时空内运动时则遵循弯曲时空的运动方式,这就是引力作用下运动的表现形式!

引力波哪年探测(LIGO探测到引力波比电磁波早1.7S到达)(2)

​我们在观测中有很多引力弯曲时空的现象,当然最最著名的一次是英国天文学家爱丁顿领导的1919年在非洲普林西比岛的日食观测。因为这次日食观测到了太阳引力弯曲恒星光线,使得地球提早观测到被太阳遮挡的恒星!

引力波哪年探测(LIGO探测到引力波比电磁波早1.7S到达)(3)

当然太阳的引力不没有达到图示中那么大,爱丁顿领导在普林西比的三次观测结果中平均值为1.61±0.30 角秒, 而巴西的天体照像仪底片分析结果是0.93 角秒, 小口径望远镜的照片比对结果是1.98±0.12角秒,与爱因斯坦预言的1.75角秒有一些差距!爱丁顿和戴森讨论后以1.64角秒承认观测结果!后1919年11月戴森教授在皇家学会和皇家天文学会上宣布观测支持爱因斯坦的预言,太阳引力扭曲时空偏折光线的结论!

二、引力波

既然引力确实能够弯曲光线,那么质量的改变则会导致波动的引力像波浪一样向四周扩散,这就是引力波的来源理论基础,但如何观测呢?毕竟引力波到达地球后改变的也许就是一个质子的直径,我们地球上再精确的设备也无法测量?

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这是最早期测量引力波的“韦伯杆”或者叫做“韦伯棒”,韦伯曾经在1969年宣布成功探测引力波,但最后被证明不过是计算错误所致!

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LIGO的激光干涉探测引力波原理,尽管其反射距离不过数公里,但来回反射多次则远超这个距离,因此精度将大大提高!

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并且LIGO探测器被架构在一个反复阻尼防震平台,将自然界所带来的震动减少到极限!功夫不负有心人,LIGO在2017年,天文学家终于探测到了双中子星GW170817合并产生的引力波,将爱因斯坦的另一个预言画上了一个圆满的句号!不过在此次事件中有一个比较有趣的事实需要指出下,探测到引力波1.7S后才探测到了电磁波段中子星合并的信号,但这并不表示引力波超前于电磁波啊,而是中子星合并所产生的大量尘埃在早期差生了屏蔽效应而导致电磁波晚一步到达!

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引力波也不存在超光速现象,电磁波也没有低于光速,两者就是一对兄弟,大部分时候互不相干,但在中子星或者黑洞合并时候才会同时出现,其实很多时候都是同时出现的,只不过我们无法区分而已!

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