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引力波是怎么回事?

转载 2016-03-02 18:58:43
标签:科学

按牛顿或爱因斯坦的理论,宇宙间充满一种叫“时空”的介质。物体在该介质中就会表现为惯性,如果我们观察一个物体在这个空间运行时,就会看到它会沿匀速直线运动。由于物体有匀速直线运动的特性,所以我门有时会观察到它有时会不按直线或匀速运动。也许你认为这句话有自相矛盾的地方,但细究就完全合理。就像光是按直线和固有的光速运动的,这只是光的内在本质,内在需求。因为它有这样的内在要求,所以在环境发生变化时,它就一定会发生改变。所以有时我们观察到光不按直线传播了,发生折射。或不按原来的速度传播了,在不同的介质中的传波速度就不同。那一定是“时空”介质发生变化了。

按爱因斯坦的广义相对论,大质量物体会改变周围的时空介质。具体怎样改变,先不下结论。我觉得,不只是大质量物体,所有物体都会改变周围“时空”介质,只是改变的程度不同而已。为啥会改变?其机理是啥?尚没有人去研究。我猜想是这样:时空介质会凝聚为有质量的物质。这种物质会继续凝聚更多的时空介质。由于物质对时空介质的吞噬作用,使它周围形成时空介质的不均匀。时空介质转化为有质量的物质,多少转化为多少呢?就是爱因斯坦的能量质量转化公式:E=MC2

也许你会问,时空介质怎么会是能量呢?时空介质其实就是能量。当原子弹爆炸时,它就会释放出大量的时空介质,时空介质瞬间增多了,就会把物体推开。其表现就是光辐射,冲击波。在地球表面,因为有物质存在。所以就可以把时空介质注入固体,变成固体泡沫——就是气体。表现为巨大的破坏力。

固体中其实也包含空间介质,是一种类泡沫的东西。所谓黑洞就是泡沫最少的物质,质量也就非常大。

大质量物体改变了周围空间介质,提到改变,就必然有相对参照物。是相对谁改变的。比如地球改变了周围的空间介质,也必须明确是相对谁改变的。地球周围的时空介质的改变,就是相对地面而言的。相对一个正在自由落体的物体而言,没有任何改变。

所以地球改变了周围的时空介质。处在这个介质中的物体就会因为要保持不受力及匀速直线运动而撞向地面。看上去就像是地球在吸引它,其实没有什么力。由于地球周围的物体表现为落向地球的特性,看上去像是地球有吸引力。物理学就称之为引力场。所有物体都有这种特性,牛顿就称之为“万有引力”

两个黑洞合并就会产生大量的时空介质。大浓度的时空介质会向外扩散形成时空涟漪。由于它构成了时空介质的局部不均匀,所以这个涟漪会使所经历的物体随之移动。所以就可以称之为引力波。如果我们想像一下,上帝有一个无限大的坐标轴,上面有刻度。这个坐标轴可不是爱因斯坦的时空坐标轴,它可以超越时空介质之上。这样,上帝就会看到引力波所到之处,那里的星球会轻轻地摆动一下。但我们不是上帝,我们的坐标系是相对于时空介质搭建的,一切物体都是“随波逐流”的。所以,时空涟漪(或称引力波)所到之处是不会产生任何影响的。其影响可能在事后测量,星球之间的距离变大了。

当这个涟漪经过物体时,总会表现为拉伸或压缩物体的趋势。一根钢管是弹性的,整个地球也是弹性的。但地球断面的弹性模量比钢管的弹性模量要大很多很多,所以地球就不会发生多少应变。钢管的应变相对地球就大的多。所以当钢管发生应变时,可以断定,是引力波起了作用。

 


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