作者harry901 (harry901)
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标题Fw: [问卦] 发现重力波可以应用在什麽上面吗
时间Fri Feb 12 03:58:54 2016
※ [本文转录自 Gossiping 看板 #1MlEHGGx ]
作者: harry901 (harry901) 看板: Gossiping
标题: Re: [问卦] 发现重力波可以应用在什麽上面吗
时间: Fri Feb 12 03:43:09 2016
以下用比较科普的方式来让乡民了解 如果有错也请指正
1. 重力波
牛顿力学中的重力理论 是以无限速度传递的
也就是牛顿力学的假设下 如果今天突然多了一颗太阳A 那它的引力会马上影响地球
而且在牛顿力学的前提之下 距离该太阳很近的星球B受到的引力越大 反之
直到近代物理爱因斯坦相对论出现之後才了解 重力以光速的方式传递下去
也就是突然出现A太阳的时候 距离很近的星球B 与地球受到的引力并非同时发生
不过上述概念还不是重力波的概念 只是重力运动的一些假设与过程而已
爱因斯坦了解到这个过程之後 也预测了重力波的存在
也就是说 天上的星星那麽多 八卦的乡民XX很多....... XX="问" 别想歪
也就是会有人问
"那麽多星星 每个都有质量 都会产生引力 而且都会动兹动兹的
那引力还会用光速传递吗? 引力大小不会变化吗?"
是的 这也是科学家的问题 所以才有了"重力波"的概念
也就是说
重力波 就是引力(重力)以波的形式传递
正确的说法是 重力波是指时空扭曲的过程以波的形式向外扰动
重力波从牛顿时代的点 爱因斯坦的线 到现在直接观测证据的面
可以说已经具备有相当足够的研究理论了 这等发现就等同牛顿力学开启工业革命一样
只不过要到实际应用在乡民说的"手机" "反重力装置" 我们这辈子可能还无法看到
但这边要讲的是 这确实是科技进步重要的发现就是了
目前最直接的应用是天文观测 稍後会讲
2. 重力波的产生
乡民都知道 引力会互相影响 第一段的解释也了解一些定义
大至天空中的星体 一般都是重力(引力)的来源
小至细胞质子虾咪子的 那些凡是有质量的都有引力
那麽在物质运动的过程中 其造成的引力会发生什麽变化？
天上的星星那麽多 都在动 其造成的引力结果是以波的形式传递
这就是重力波产生的主要来源
而这次的证据是在2015年09月14日 所以该波命名编号GW150914
来源自约10亿光年外的两个黑洞合并所产生
3. 如何发现重力波
本次直接证明重力波存在的是雷射干涉重力波天文台(LIGO)团队
该团队在美国的路易斯安那州和华盛顿州里面各建造一个重力波探测器
每一个探测器是以L型(两只垂直的臂)的轨道 每一个臂长度4公里的光干涉仪组成
且内部为几乎真空状态 用来回反射的光进行测量
当光在前进的过程会受到引力的影响
而干涉仪精密的程度可以直接测量是否有重力波的存在
如果有重力波 则干涉仪内的光程差会产生变化
乡民可以想成你是顶尖游泳高手 不管怎样你在游泳池的A点出发
每次折返都会回到A点 毫无差距 但重力波突然而来
你回到A点的时候却发现差了一些距离
这次的两个探测器 相距几千公里
一个探测器的干涉仪先收到来自外太空重力波的讯号
约7毫秒之後 另一组干涉仪也收到重力波讯号
两组数据显示符合爱因斯坦理论 也去除了地震等其他所有干扰造成的讯号
这些分析 乡民就不必头痛了 物理学之间相轻～自古而然 有问题会有人踢馆的
4. 重力波可以吃吗？ 它可以做什麽？
重力波不能吃 但可以用
目前最直接的应用是在天文观测
曾经是乡民的牛顿说 一般传统的天文观测是望远镜 乡民也可以去买来自己玩
这类的望远镜也可以直接用DSLR单眼相机拍摄 搭配高倍率天文用的大炮
长时间曝光都可以拍出堪比哈佛大人拍出来的还漂亮
但是乡民拍不出来更深层更远的天体 或者解析出更好更清楚的资讯
近代物理之後天文望远镜大多以电波望远镜为主
所谓电波望远镜 就是把星星发出来的光 不可见光
什麽射线哩哩扣扣的分析重组回去而已 这科技的进步可以让我们了解更多天体
黑洞的直接发现 宇宙的背景 什麽天马行空的东西 大部分都从这边出来
由於电波望远镜受到电磁波的影响
因为它接受的是星星发出电磁波(光,射线那些)的讯号
而电磁波会受到重力 物质直接挡住可见光 或交互作用 传递过程中会衰减
这些因素大大让我们无法更深层的了解宇宙 以及一些天文观测的难题无法解
现在有了重力波 因为重力波的特性
在传递的过程重力波几乎不会有衰减与交互作用
而且可以穿透物质不像有一些电磁波会被档
所以重力波天文望远镜将会是开启人类了解宇宙更深层的工具
也有助於了解宇宙大霹雳的过程与起源
这是因为目前的宇宙背景辐射所能提供的讯号有限
而且对於暗物质的研究也有相当大的帮助
因为暗物质占据宇宙大部分且不会有电磁波 重力波可以研究暗物质的很多课题
至於乡民期待的重力波OGC装置 下辈子再看看吧
目前人类能做到的就是上述
5. 附注
重力波可以携带很大的能量 但是与物质的交互作用却非常的小
所以观测上才会有极大的困难
也因此 乡民不要恐慌 重力波目前为止的量级与实证
并无法造成地震或让人无故飞起 或是遇到鬼的情况
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1F：→ BigBank: ╮(′～‵〞)╭ 认真给推 虽然我没看 02/12 03:43
※ 编辑: harry901 (114.45.169.126), 02/12/2016 03:44:20
※ 编辑: harry901 (114.45.169.126), 02/12/2016 03:45:41
2F：推 vonannes: 认真给推 补个八卦 每年农历七月半会有一次极大期 02/12 03:45
※ 编辑: harry901 (114.45.169.126), 02/12/2016 03:47:04
3F：推 ru899: 我看了，文组只看懂第三点XD 02/12 03:47
4F：推 kevin4201153: 阅 02/12 03:48
5F：→ r02182828: 所以重力波炮 重力波力场 抚子号搞不搞得出来 02/12 03:48
※ 编辑: harry901 (114.45.169.126), 02/12/2016 03:49:38
6F：推 kinchla: 推认真 02/12 03:49
7F：推 Chieen: 这真的是个大发现 02/12 03:50
8F：推 Kevin10613: 简单来说就是有能力观察，没能力应用 02/12 03:51
9F：推 wotupset: 登陆火星不等於能住在火星 但能登陆就很爽了 02/12 03:51
10F：推 orze04: 这次是因为质量够大才能测到 以後还有没有这麽好的运气? 02/12 03:51
11F：→ wotupset: 简单来说是这样www 02/12 03:51
12F：推 stlinman: 白话看得懂 推! 02/12 03:52
13F：推 eric11005: 推，不能让人发现我是文组 02/12 03:53
14F：推 yunchelsea: 推！我文组但你这篇我居然看懂了 02/12 03:54
15F：推 csi9507121: 问一下，能否透过重力波观察原无法观测的黑洞内部构造 02/12 03:55
16F：推 zone0317: 你重力波系? 02/12 03:55
17F：推 garman0403: 为何要叫"波"呢 02/12 03:56
18F：推 YamagiN: 推 科普 02/12 03:56
19F：推 angelgirl13: 感觉很腻害！！！！！推一个 02/12 03:57
20F：推 coffee777: 推推!重力波对天文观测可能会有革命性的改变 02/12 03:58
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※ 转录者: harry901 (114.45.169.126), 02/12/2016 03:58:54
21F：→ harry901: 劳烦这边专业人士指正一下 毕竟以後会有人爬文 02/12 03:59
22F：推 kingstong: 将重力想像成一种能量,就像牛顿被苹果砸到,如果将万有 02/12 18:42
23F：→ kingstong: 引力或地吸引力带入思考,让苹果往下掉的位移量想像是让 02/12 18:44
24F：→ kingstong: 重力的影响,将重力视为一种能量驱使苹果做出往下位移的 02/12 18:47
25F：→ kingstong: 动能作用在苹果上使苹果往下掉,那就可将重力视为一种能 02/12 18:48
26F：→ kingstong: 量,而一般大自然里存在的能量都是以波形(正弦波)存在 02/12 18:50
27F：→ kingstong: 那麽重力带有波形(正弦波)也是很正常的. 02/12 18:52
28F：推 HARRYOO: 浅白易懂 推 02/13 00:10
29F：推 ccc73123: 有人又在胡言乱语了... 02/13 10:15