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引力波的波长和振幅一般有多大？多长时间会自然衰减掉？

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发布时间：2019-02-08加入收藏来源：互联网点击：

引力波的波长和振幅一般有多大？多长时间会自然衰减掉？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

简单地说：引力波的波长与频率的乘积是光速——光速是一个常数，所以波长反比于频率。我们只对人类发现的第一次引力波的频率，GW150914，那次引力波频率大概是100HZ。

2016年2月7日，也就是在LIGO正是开新闻发布会宣布探测到引力波的前4天，我在蝌蚪五线谱上发表了一篇文章，谈论用双星系统来估算那次引力波频率的事情。

当时虽然还没有开新闻发布会，但当时已经有部分科学媒体透露出本次引力波碰撞并合的两个黑洞的质量了，具体信息如下：

“激光干涉引力波天文台（LIGO）一直被传发现了引力波信号，更细节的内部消息今天被透漏出来：2月11日的Nature上将发表这个结果，5.1sigma置信度，看到两个分别为36和29太阳质量的黑洞并合为62太阳质量黑洞，甚至看到了并合的过程，最终成为Kerr黑洞。传播速度跟光速一致！ ”

如果上面说的黑洞质量是真的——36与29的差距不是很大，那么用高中物理知识关于双星绕转的物理计算，我也就可以推出引力波的频率：引力波的频率是双星绕转频率 的2倍。

整个推导过程是很简单，请看下图：

有了周期T，我们就可以求出它的导数，其倒数就是圆周运动的频率——再乘以2就可以得到引力波的频率了。

如果你需要更多的细节，请看我写的这些公式：

引力波的频率基本可以用上面那个图片中的f这个公式来估算——这个在数量级上是对的。在公式中，C是光速，G是牛顿引力常数，M是两个黑洞的质量和。