Wednesday, May 8, 2013

gr01 愛因斯坦方程來看,時空度規由質量分布(難聽一點就是能量動量張量)決定

引力波是什麽?詩意一點地它說是時空的漣漪,惡俗一點地說它是宇宙的聲音。文獻上
  說電磁波給俺們提供感受宇宙的眼睛,引力波給咱們提供傾聽宇宙的耳朵,hoho,還有
  某酸人在詩裏把引力波比做“宇宙镝”。
  引力波的産生:如同加速的電荷産生電磁輻射一樣,加速的質量會産生引力輻射。這很
  自然,從愛因斯坦方程來看,時空度規由質量分布(難聽一點就是能量動量張量)決定
  ,質量分布發生劇烈改變,必將導致時空結構的劇烈震蕩,這種效應必會傳播到整個時
  空,這便是引力波,也就是時空結構的擾動的傳播。至于牛頓引力理論爲何不會有引力
  波,說是牛頓的時空其度規強度(倔強系數?)是無限的,而愛因斯坦時空則被看作彈
  性介質,這也是引力波和物質具有弱耦合作用的原因。有點犯暈了。
  質量四極子是最小的輻射源了,因爲引力只有一種“荷”(可以理解,只有正質量沒有
  負質量),因此不存在質量偶極子。雙星運動系統可以看作具有最大形變的質量四極矩
  ,因此是很好的引力波源,
  引力波的特點;潮汐力引起的波,波長可以長到10萬光年(ft,這是波嗎?想利用波的
  衍射幹涉效應,門都沒有),幸好還有頻率範圍在聲波附近的引力波,諸如質量約爲100
  個太陽的黑洞或者脈沖雙星引起的引力波。
  引力波源的分類:①悲慘的爆發源(原文做此形容),自然是超新星爆發啦;②窄帶源
  ,如非軸對稱星體的自傳;③隨機背景源,比如大星系各個犄角旮旯裏亂七八糟的數量
  驚人的弱源所産生的波的疊加。
  引力波的其他來源,宇宙的早期大爆炸,兩個中子星合並産生黑洞(這是被研究最多的
  一種,也可以歸到上述第②類),巨大星系的加速運動。此外超新星爆發並不是一種值
  得觀測的引力波源,因爲它的汙七八糟的性質搞得天文學家們五迷三道的。
  費了半天話,文獻最後終于說到最有希望的強引力波源還是來自大質量星體的引力塌縮
  ,但是對該種引力輻射的效率大家又爭論不休,因爲計算涉及到磁流體力學、中微子物
  ,但是對該種引力輻射的效率大家又爭論不休,因爲計算涉及到磁流體力學、中微子物
  理和相對論,ft,你說做點科研吧也沒件讓人省心的事兒。
  對于雙施瓦希黑洞(最普通的一種黑洞)系統,文章裏給了一種很無恥的估算方法,結
  果發現黑洞的引力輻射遠遠超過其他雙星系統的輻射功率數十個數量級,難怪意大利的
  民科們也嚷嚷著也要測黑洞的引力波。不過即便如此,遙遠的黑洞産生的引力輻射所能
  激起的“試驗質量”的運動振幅也是微乎其微。而且它們所産生的引力波頻率巨低10-6
  赫茲,換言之就是波長特長,爲了利用波的幹涉性産生相幹加強的引力波信號,只能通
  過發射安裝了探測器的人造衛星,拉大它們的距離以提高探測靈敏度。(王朝網路 wangchao.net.cn)

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