Tyngdkraften är inte bara en kraft som drar ihop allt. Genom vår förståelse av allmän relativitet vet vi att gravitationen kan producera krusningar i strukturen av rymd-tid-gravitationsvågor.
Så hur fungerar gravitationella vågor?
Strax efter att Einstein föreslog allmän relativitet, insåg han att tyngdkraften kan producera vågor. Men snart tvivlade han på sin slutsats igen. Han insåg förekomsten av gravitationsvågor genom den förenklade formen av den allmänna relativitetsteorin, men Einstein visste inte om gravitationella vågor faktiskt existerade eller var de bara en produkt av förenklingsprocessen.
Det är välkänt att ekvationerna för allmän relativitet är svåra att lösa, så det är inte konstigt att även Einstein själv var vag om det. Det tog flera decennier för fysiker att äntligen komma till den slutgiltiga slutsatsen att allmän relativitet stödjer förekomsten av gravitationella vågor. Med andra ord är gravitationella vågor verkliga.
Nästan alla rörelser i universum kommer att producera gravitationella vågor. Liksom alla andra vågar kan en gravitationell våg genereras av en liten svängning. Om du rör om vattnet ser du vattenvågor. Om din hals vibrerar, kommer du att göra ljudvågor. Om du skakar en elektron skapar du elektromagnetiska vågor. För att generera gravitationella vågor är allt du behöver göra att accelerera objektet.
Gravitationsvågor sprider sig utåt från vågkällan med ljusets hastighet, som är krusningar under tyngdkraften. När gravitationsvågen passerar genom dig kommer du att sträckas och pressas, som om det finns en enorm hand som knådar dig som plasticine.
Kommer du att känna gravitationella vågor?
Även om allt i universum har producerat gravitationella vågor har du aldrig riktigt märkt dem. Hittills är gravitationen den svagaste av de fyra grundkrafterna i naturen. Även om vi förstorar gravitationen med 10^27 gånger, är tyngdkraften fortfarande flera storleksordningar svagare än de tre andra grundkrafterna - svag kärnkraft, elektromagnetisk kraft och stark kärnkraft. Gravitationsvågorna är svagare; gravitationella vågor är små störningar över normal gravitation.
Detta innebär också att gravitationsvågorna som genereras av din handvåg är nästan helt obefintliga. För att skapa ett stort antal gravitationsvågor i rymden och tiden behöver du mycket stora mass- och energirörelser, till exempel kollisioner med svarta hål, neutronstjärnan, supernova -explosioner, supermassiva svarta hål som sväljer hela stjärnor och till och med de kaotiska krafter som släpps vid början av Big Bang.
Om du befinner dig inom en halv mil från två sammanfogade svarta hål, kommer gravitationens vågor som släpps ut vid sammanfogningen av de svarta hålen att vara tillräckligt starka för att riva dig isär. Men om du är hundratals mil bort kommer ditt hår inte ens att röra sig.
Och vår planet är i en mycket fördelaktig position, miljoner eller miljarder ljusår från dessa katastrofala händelser. Amplituden för gravitationsvågen som sprider sig till jorden kommer inte att vara större än bredden på en proton.
Naturligtvis är gravitationella vågor också mycket mystiska
Eftersom gravitationella vågor är extremt svaga, tog det nästan ett kvart sekel av teknisk utveckling för människor att äntligen upptäcka gravitationella vågor. År 2015 bekräftade Laser Interference Gravitational Wave Observatory (LIGO) den första upptäckten av gravitationella vågor. Gravitationsvågen kommer från sammanslagningen av två svarta hål 1,4 miljarder ljusår bort.
Svaga gravitationsvågor har också en fördel: eftersom gravitationella vågor är mycket svaga, interagerar de knappast med någon materia, så gravitationella vågor kan färdas fritt genom universum utan att spridas eller absorberas. Detta innebär också att vi kan se saker som normalt inte syns.
Om två svarta hål kolliderar mitt i rymden, hur kan vi observera denna händelse? Om de två svarta hålen inte släppte någon form av elektromagnetisk strålning under kollisionen skulle vårt teleskop inte kunna observera hela processen. Dessa kollisioner släpper dock ut en stor mängd energi i form av gravitationella vågor, vanligtvis mer än summan av energin som produceras av alla stjärnor i universum.
Sedan LIGO först upptäckte gravitationsvågor 2015, har LIGO och Virgo, en annan stor interferometer i Italien som också används för att detektera gravitationella vågor, bekräftat mer än 48 svarta hålkollisioner. Vi har flyttat från enstaka upptäckt av gravitationella vågor till en mogen gren av astronomi. Dessa mikrosekundvibrationer hjälper nästa generation av astronomer att få insikt i universums inre funktioner och nyupptäckta mysterier.
Lär dig mer om FRP -panel och liknande produkt, se nedan:
Kontakt:
Charles
Mob/whatsapp/WeChat:0086 186 3331 5286
E-post:sales05@frpexpert.com