两个黑洞碰撞为啥释放引力波?

对于这个问题的回答,需要我们明确何为引力波。之所以会如此发问,是望文生义的结果。将认识的对象仅局限于物质本身,却忽视了物质存在的背景。这就好比,将船的摇晃归结为船的内在属性,而没有注意到河水的波动。

在经典力学时期,人类的认识主要局限于与自身尺度相近的宏观范围。在此范围内,空间的影响是可以忽略不计的。类似于在公园散步,我们并没有感觉到空气的阻力。而且,人类的认识,由原来神的世界转变为力的世界。所以,根据当时的机械世界观,认为每个物体都是相对独立和自由的。它们之间的联系,仅限于力的作用。

于是,牛顿根据前人观测行星的运动资料,总结和归纳出了万有引力定律。他认为,两个物质之间的作用力是超距的,与空间无关,只是两个物体之间的事情。

后来,爱因斯坦建立了广义相对论,使物质与空间相联系。然而,由于该理论仅只是初级的唯象型理论,只建立了现象之间的外在联系,却并没有提出内在的物理机制。于是,将万有引力简单地归结为空间的几何弯曲,使物理问题数学化。

再后来,根据量子力学,科学家们认为,相互作用的实质是交换粒子。于是,电力、弱相互作用力和强相互作用力,它们分别交换的是光子、玻色子和胶子。以此类推,认为万有引力交换的是引力子。这就好比是两个人拔河,争夺绳子(粒子),从而将两个人紧密地联系在了一起。

综上所述,由于没有提出具体的空间构成,人们不知道产生万有引力的物理机制是什么。因而,使万有引力显得非常神秘。而且,把目光只聚焦在了受力的两个物质身上。于是,人们会很自然地认为,物质会发出某种神秘的波,从而使它们彼此相互吸引。由此,称之为引力波。

有一个常识,想必大家都知道。两艘同向并排航行的轮船是不能太靠近的。否则的话,会有相撞的危险。如果我们无视大海,就会认为这两艘船具有相互的吸引力,在船上一定装有某种神秘的物质。然而,考虑到海水的存在,更为自然的解释是,由于两艘船之间的海水也随船流动,从而使外侧的水压大于内侧的水压,两者之差就表现为船的相互吸引力。

由于微波背景辐射温度的存在,由于所有的微观粒子都具有波动性,由于普朗克常数h的普遍存在且导致了能量的不连续性,说明在我们的宇宙中,存在着由不可再分的最小粒子构成的物理背景,即存在着量子空间。于是,各种相互作用力的本质,是该空间的对称性破缺,确切地说是空间量子的不对称碰撞。如果我们把量子空间比作大海的话,那么各种物质仅只是由于海水的涌动所泛起的泡沫。

所以,黑洞或其他天体之间的相互碰撞,势必会引起量子空间的扰动。该空间由此获得的能量,会逐渐地向外扩散,这就是产生引力波的物理机制。类似于两艘轮船相撞,产生的水波。它们的区别,仅只是构成空间的粒子不同,分别是作为最小粒子的量子和水分子。

总之,如果我们把视野放宽,引入物理背景,则引力波仅只是作为物理背景的空间受到天体的震动所产生的涟漪。这也是为什么,引力波是以光速传播的原因。它们的本质,都是受到激发的量子。只是,被激发的形式和能量有所不同。

什么的引力波?

概括来说,引力波是爱因斯坦预言的时空扭曲。准确点来说,是广义相对论的一个解,即当物体做加速运动时会产生的一种波。引力场和引力波就相当于电磁场和电磁波之间的关系,引力波与电磁波同为横波,即波的传播方向与振动方向垂直。但电磁波在传播过程中电场与磁场方向是固定的,而引力波在传播中螺旋前进,所以更具穿透性性。

引力波的存在还揭示了引力传播需要时间,而不是牛顿万有引力认为的瞬时即达。引力波的传播速度为光速C。

为什么平常我们感受不到引力波?

引力波称为“时空的涟漪”,就像池塘里掀起的水波。只是想让时空振动太困难了,或者说我们日常的运动产生的引力波微乎其微。

爱因斯坦曾做出一个估算:取一个长度为1M的木棍,以最大可能的速度作旋转,产生的引力波功率仅为10^-37W,而一只在墙上爬的蚂蚁做用的能量就能达到10^-7W。所以我们日常根本感觉不到引力波的存在,只有质量大到中子星或黑洞这样的天体,才能产生明显的引力波。

两个黑体碰撞时为什么引力波会加大?

一个恒星坍缩形成的黑洞质量可达10^9个太阳质量。两个离得较近的黑洞会在漫漫地旋转靠近,最后以极快的速度碰撞合并,这过程中加速度的极大的,根据引力波的定义,随着加速度的增加,引力波必然加大。

当两个黑洞合并时产生的引力波可达10^52W的功率,但引力波不是周期性振荡,而是以瞬时爆炸的形成产生,所以这个能量水平只能维持1ms左右。剩下的余波会以光速四散传播出去。

如何测量到引力波?

我们知道,引力波经过时会引起时空的变形。在一个固定长度的真空空间里,空间如果被拉长,激光走的路就会变长;如果空间被压缩,那么激光走的路程就会变短。

所以只要把这两条长度一样且足够长的激光相互垂直,遇到不管从哪个方向来的引力波,都会使得两束激光产生一长一短的光程差。

这就是LIGO引力波探测器的基础工作原理。而且引力波探测器算是如今世界上灵敏度最高的探测器了。2015年9月14日,首次测得的引力波信号,据说只让探测器激光空间变形了一个质子直径千分之一的大小。

而这是两个质量相当于36个和29个太阳质量的黑洞,合并后损失3个太阳质量的能量形成的引力波。如果用E=MC^2算一下,你会得到一个比宇宙中所有恒星在那1秒释放的能量高好几百倍的数值。

而它到达我们这的余波却如此微弱。

总结一下

1、引力波并不是只有黑洞碰撞才释放,只是达到黑洞那样大质量产生的引力波才明显可测量。

2、引力波的产生与物体加速度运动有关,恒星坍缩与黑洞合并都会产生巨大的引力波。

物体之间存吸引力叫万有引力,万有引力的传播是光速。当物体发生位移时,引力就会发生变化。距离近引力就大,距离远引力就小。这种引力变化需要时间,速度认为是光速。物体距离时近时远,近时引力强,以光速传播一定距离,当物体远离时,引力变弱,然后又近,引力又变强…这样周而复始,物体之间远近变化,在空间就形成强弱变化引力,也就是周期变化引力场。跟声波一样是纵波,叫引力波。物体远近变化周期就是频率,光速除以频率就得到波长。由于大质量星体,远近位移变化很慢,频率很低,所以波长很长。引力波所带能量非常之小,很难探测。电铃振动的锤子,也发出高频引力波,但是锤子质量很小,频率虽然很高,引力波也非常弱。但仍然能夠探测。

解释引力波其实很简单,你把空间看作是一片池塘,原本运动的黑洞是没有引起空间涟漪的,可以看作是相对平衡的状态。一旦黑洞两个相互碰撞,产生了非常大的质量震动,那么就好像在池塘里多掉落了一个叶子,这个叶子的轻重会影响涟漪的大小,向四周扩散出去,这个涟漪就是引力波。

所以两个黑洞碰撞产生引力波就是因为原本相对平静的黑洞在经过碰撞后,使得原本运行的轨道出现了偏差,导致了空间的震动形成了引力波扩散出去的形式。

两个黑洞碰撞就是两个星球及其引力场的碰撞,也可以说是时空的碰撞和平衡,这种碰撞和平衡以引力子这种物质,以引力波这种时空波动的形式展开。光子在真空中传播,其实就是在以太海洋中传播,光子传播的速度和方向自然会受到以太的影响。

作用力和反作用力哪。如果方向相同,力会叠加,相反就会减少

这个所谓的引力波是冲击波,引力波是不存在的。

引力只是物质对时空的弯曲,简言之物质影响时空曲率,时空曲率决定物质如何运动。两黑洞合并,会产生时空曲率波动,这个波动就是引力波。

任何有质量的物体相对运动都会释放引力波

只不过黑洞质量大,动能大,合并的时候放出的能量多,特别容易观测而已

只要能观测到黑洞合并运动,就是客观地证明存在有质量的实体物质,就说明它们相互之间,有强大的引力存在,不管他是黑洞白洞都如此。物质的质量就是能量的表现形式和体态,能量就是质量表现表演形式、体态的动能动力即本质。能量,是看不见摸不着测不到的,只能通过质量的表演,才能测到、计算、和认识; 质量,是人们可以观测到、摸到、算到、推理认识得到的客观实体。 能量质量是同一的、不可分割的物质运动玌象。只是人们在认识上,加以区别! 这是至今,人类认识物质运动的性质表现,而被一切物理实验所证明了的。不过,有些专家,受传统的“无生有“、“能量产生质量” 说教的影响,这种认识,只是迷盲地区别认识而矣!

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