Sunday, March 8, 2015

电磁波就是由于 真空内存在时间变动的磁场和电场,把磁场和电场以波动的形式传递出去这个波就是光。这也就是我们的手机的原理。在经典电动力学中,我们知道电磁波有两个方向的偏光(参见 电动力学 篇),量子化后形成光子(参见 电磁场量子化 Part1)。而 引力波 类比于 电磁波 ,就是一种把 时空本身的弯曲 以波的形式传播出去

http://www.physics-nature.com/archives/3795


电磁波就是由于 真空内存在时间变动的磁场和电场,把磁场和电场以波动的形式传递出去这个波就是光。这也就是我们的手机的原理。在经典电动力学中,我们知道电磁波有两个方向的偏光(参见 电动力学 篇),量子化后形成光子(参见 电磁场量子化 Part1)。而 引力波 类比于 电磁波 ,就是一种把 时空本身的弯曲 以波的形式传播出去


Step1 背景时空的微小扰动

这里先来说明一下检测重力波的简单原理。最常用的就是激光干涉仪例如LIGO等等。当然现在的KAGRA或者LIGO都是建设在地球上。地球周围的时空受地球质量的影响一定会发生弯曲,而我们的检测器就是处于这样一个弯曲时空中一般叫做背景时空。 然后我们检测的是来自很远处  大质量星进化时会使周围的 时空(度规)发生扰动,由这个扰动而产生的 引力波。当这个扰动从很远处传播到地球的时候(忽略 引力波和物质的作用,根据万有引力定律 是不发生作用的但是量子修正我们还没有定论)会导致地球原本所处的弯曲时空 发生弯曲。而检测器能够检验的是这两个弯曲的差值!也就是我们总可以以我们地球所处的时空为基准(闵式时空)加上外来扰动(和势能的 概念类比)。所以翻译成数学语言,定义由大质量星(物质)变化产生的 时空(度规)扰动为h_{ab}则有:

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