[PDF]On curvature coupling and quintessence fine-tuning
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引力論: - 第 1264 頁 - Google 圖書結果
https://books.google.com.hk/books?isbn=9570911336 - 轉為繁體網頁
971 頁- 972 頁偏振張量的傳播, 968 頁, 971 頁 ... 頁粗紋觀點和細紋觀點, 965 頁傳播方程, 967 頁- 968 頁規範自由度, 967 頁- 969 頁 Lorentz 規範, 968 頁橫向-無述 ..."海森堡矩阵 看不到“定态”的能量，只能看到的是二个定态之间的能量差 "
http://www.zhihu.com/question/20962109
假如我们把一个三维的有界闭区间看作一个系统，这个系统中存在着磁场，而“我”本身是块磁铁，如果我进入到这个系统中，这个系统中的磁场肯定是原有磁场和“我”所产生磁场作矢量叠加后的效果。也就是说由于“我”的存在，系统的磁场变化了。
而“我”受的力，则应该具体问题具体分析，如果说“我”本身又是一个小系统，把“我”作为一个整体来看待，那么“我”受的力应该是没有我时，外界磁场对我作用后所产生的力；如果说研究“我”这个系统内部的子系统或者是“我”这个系统内部一个或多个质点之间的受力关系，则应该考虑现在矢量叠加后的磁场所作用产生效果。
引力的传播速度是光速吗？
如果是，那光都逃不出黑洞，引力是怎么逃出来的？
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21 个回答
这个问题很有趣也很基本。可简单回答：在弱场背景下的引力波是按光速传播的。
【一】
「弱场」，即场强很弱的场。
比如太阳系的引力场就是弱场，因为引力很弱；黑洞周围的引力场就是强场，因为引力很强。于是太阳系里引力的传播，就被称为弱场背景下的传播。而黑洞周围引力的传播，就不适用弱场的分析。
（关于引力场，或者更一般地相互作用为何用「场」来描述，可参考这个回答：如何让普通人理解物理学中「场」的本质？）
【二】
牛顿的万有引力公式不显含时间，所以牛顿引力是瞬间完成的，是一种「超距作用」。对此牛顿无法解释，故他从未对引力的起因提出过任何假设。
在这一点上，万有引力定律和静电场的库仑定律很相似，都是表明一个「源」怎样产生一个「场」。给定一个「源」——质量或者电荷，就在周围的空间瞬间产生一个场——牛顿引力场或者静电场。而一旦「源」消失，周围的场也瞬间消失。牛顿引力场和静电场都不能脱离源而存在。
在麦克斯韦之前，人们并不知道电场或者磁场是如何传播的。但库仑定律并不是电磁场的全部。于是等到麦克斯韦将库仑定律（对应高斯定律）、法拉第电磁感应定律、推广的安培定律等结合起来，得到了一个波动方程，人们才知道，电场和磁场都是以「波」的形式传播的，而且速度就是光速；最重要的是，电磁波可以脱离「源」而存在，而自由传播。
【三】
同样的事情发生在引力身上。
牛顿引力是关于「引力势」——一个标量场——的理论。而就像静电势是一个标量场，却不是电磁场的全部一样，标量的牛顿引力势也不是引力场的全部。
这一点直到牛顿之后三百年，才被爱因斯坦发现。
在爱因斯坦的广义相对论中，引力被一个张量场描述。一个物理的引力场有六个自由度：两个标量自由度，两个矢量自由度，两个张量自由度。而牛顿引力势，只相当于两个标量自由度中的一个。
更细致的研究发现，在这六个自由度中，只有两个张量自由度才能自由传播——即满足无源的波动方程，且传播速度在弱场背景下正是光速。这两个张量自由度被称为「引力波」。而另外的标量、矢量自由度，不能脱离「源」而存在。这里的「源」，可以是「质量」，也可是张量自由度即引力波本身。
在真空中（比如地球太阳之间可近似为真空）不可能有产生引力场的「源」。于是在这其中唯一可以传播的，只有引力波。打个比方，引力波是汽车，真正在跑的只有引力波，而标量（牛顿引力势）、矢量自由度都是坐在引力波这个汽车上跟着动。
矢量自由度类似于流体中的「剪切」。矢量模式是一直存在的，因为引力波也可以作为矢量模式的「源」，但这时候产生的矢量模式是非常弱的。通常的物质以产生标量模式（引力势）为主，这也是我们对引力场的直观感受。
若想产生可观的矢量模式，需要有特殊的物质形式作为「源」。通常在引力研究中，作为「源」的物质常被模拟成流体，产生矢量模式就需要「非理想流体」的物质运动。比如旋转黑洞、宇宙弦（cosmic strings）、星系磁场就会产生可观的引力的矢量模式。天文上对星系分布的观测，也能间接探测宇宙尺度上矢量模式的引力场的存在。
嗯 可以认为大质量物体是高山，翻过山最短路径未必是真正爬上去，通常是沿着一个等高线。
【四】
回到引力如何传播的问题。
以地球如何感受太阳引力为例。一个更确切的图像是：太阳产生引力波，以光速传播到地球所在的位置；引力波传播的同时，也携带的另外四个自由度一起传播；最终在地球所在的位置产生完整的引力场（六个自由度），然后地球感受到这个引力场——当然，也包括牛顿引力势。
所以，即便太阳有一天突然消失了，我们也只是在8分钟后才看到天黑了；同样，在8分钟后才感觉地球突然被甩了出去。
麦克斯韦在1865年得到电磁波动方程，12年后赫兹证实电磁波的存在。遗憾的是，广义相对论诞生100年之后的今天，仍然没有直接探测到引力波。
目前测量引力传播速度的实验，通常是观测太阳、地球、月亮系统的重力变化，实际上只是观测牛顿引力势的作用时间。当然，因为牛顿引力势总是坐在在引力波这辆跑车上，所以也算是间接测量了引力真正的传播速度。
最后：最新的测定引力传播速度是光速的实验，是中国科学家作出的：
【一】
「弱场」，即场强很弱的场。
比如太阳系的引力场就是弱场，因为引力很弱；黑洞周围的引力场就是强场，因为引力很强。于是太阳系里引力的传播，就被称为弱场背景下的传播。而黑洞周围引力的传播，就不适用弱场的分析。
（关于引力场，或者更一般地相互作用为何用「场」来描述，可参考这个回答：如何让普通人理解物理学中「场」的本质？）
【二】
牛顿的万有引力公式不显含时间，所以牛顿引力是瞬间完成的，是一种「超距作用」。对此牛顿无法解释，故他从未对引力的起因提出过任何假设。
在这一点上，万有引力定律和静电场的库仑定律很相似，都是表明一个「源」怎样产生一个「场」。给定一个「源」——质量或者电荷，就在周围的空间瞬间产生一个场——牛顿引力场或者静电场。而一旦「源」消失，周围的场也瞬间消失。牛顿引力场和静电场都不能脱离源而存在。
在麦克斯韦之前，人们并不知道电场或者磁场是如何传播的。但库仑定律并不是电磁场的全部。于是等到麦克斯韦将库仑定律（对应高斯定律）、法拉第电磁感应定律、推广的安培定律等结合起来，得到了一个波动方程，人们才知道，电场和磁场都是以「波」的形式传播的，而且速度就是光速；最重要的是，电磁波可以脱离「源」而存在，而自由传播。
【三】
同样的事情发生在引力身上。
牛顿引力是关于「引力势」——一个标量场——的理论。而就像静电势是一个标量场，却不是电磁场的全部一样，标量的牛顿引力势也不是引力场的全部。
这一点直到牛顿之后三百年，才被爱因斯坦发现。
在爱因斯坦的广义相对论中，引力被一个张量场描述。一个物理的引力场有六个自由度：两个标量自由度，两个矢量自由度，两个张量自由度。而牛顿引力势，只相当于两个标量自由度中的一个。
更细致的研究发现，在这六个自由度中，只有两个张量自由度才能自由传播——即满足无源的波动方程，且传播速度在弱场背景下正是光速。这两个张量自由度被称为「引力波」。而另外的标量、矢量自由度，不能脱离「源」而存在。这里的「源」，可以是「质量」，也可是张量自由度即引力波本身。
在真空中（比如地球太阳之间可近似为真空）不可能有产生引力场的「源」。于是在这其中唯一可以传播的，只有引力波。打个比方，引力波是汽车，真正在跑的只有引力波，而标量（牛顿引力势）、矢量自由度都是坐在引力波这个汽车上跟着动。
矢量自由度类似于流体中的「剪切」。矢量模式是一直存在的，因为引力波也可以作为矢量模式的「源」，但这时候产生的矢量模式是非常弱的。通常的物质以产生标量模式（引力势）为主，这也是我们对引力场的直观感受。
若想产生可观的矢量模式，需要有特殊的物质形式作为「源」。通常在引力研究中，作为「源」的物质常被模拟成流体，产生矢量模式就需要「非理想流体」的物质运动。比如旋转黑洞、宇宙弦（cosmic strings）、星系磁场就会产生可观的引力的矢量模式。天文上对星系分布的观测，也能间接探测宇宙尺度上矢量模式的引力场的存在。
嗯 可以认为大质量物体是高山，翻过山最短路径未必是真正爬上去，通常是沿着一个等高线。
【四】
回到引力如何传播的问题。
以地球如何感受太阳引力为例。一个更确切的图像是：太阳产生引力波，以光速传播到地球所在的位置；引力波传播的同时，也携带的另外四个自由度一起传播；最终在地球所在的位置产生完整的引力场（六个自由度），然后地球感受到这个引力场——当然，也包括牛顿引力势。
所以，即便太阳有一天突然消失了，我们也只是在8分钟后才看到天黑了；同样，在8分钟后才感觉地球突然被甩了出去。
麦克斯韦在1865年得到电磁波动方程，12年后赫兹证实电磁波的存在。遗憾的是，广义相对论诞生100年之后的今天，仍然没有直接探测到引力波。
目前测量引力传播速度的实验，通常是观测太阳、地球、月亮系统的重力变化，实际上只是观测牛顿引力势的作用时间。当然，因为牛顿引力势总是坐在在引力波这辆跑车上，所以也算是间接测量了引力真正的传播速度。
最后：最新的测定引力传播速度是光速的实验，是中国科学家作出的：
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