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引力波到达地球,会对地球产生什么影响?
引力,能量,地球引力波到达地球,会对地球产生什么影响?
发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
回答于 2019-09-11 08:43:50
地球“潮迅”就是月球“引力波”的影响,小小影响没啥事。
回答于 2019-09-11 08:43:50
宇宙外各恒系场间;
太阳内各星引力波;
来温度电位磁方差;
经纬表面特突天气。
四季星空银河巨变;
冷热电改日新月异;
太阳盖地浑天宣夜;
地质气侯时人文化。
回答于 2019-09-11 08:43:50
宇宙不是静态、稳定的。在大量的简单原子中,气体云坍缩形成恒星和行星,然后经历各自的生命周期。最大质量的恒星将在超新星等灾难性事件中死亡,并产生诸如中子星和黑洞之类的恒星残留物。这些中子星和黑洞会合并,并以引力波的形式释放出大量能量。以这种方式产生的光和粒子能够在地球上造成损害,但是引力波本身又如何呢?
有人提出这样一个问题,他问:
LIGO在地球上探测到的引力波传播很远,并且到达时每单位空间的引力波都非常微弱。如果它们起源于离地球更近的地方,那么从我们的角度来看它们将更加充满活力。局部产生的高能引力波会对附近物体产生什么影响。我正在考虑将约30个太阳质量黑洞合并。引力波会明显吗?它们会造成损害吗?
这是一个很好的问题,甚至连一些历史上最伟大的思想家都陷入了沉思。

相对论是我们目前的引力理论,最早是由爱因斯坦(Albert Einstein)于1915年提出。第二年,即1916年,爱因斯坦本人得出了他出乎意料的性质:它允许传播纯粹是引力的新型辐射。这种辐射,今天称为引力波,具有一些易于提取的特性:它们没有质量并且以固定速度传播,该速度应该等于光速。
但是,这些波是真实的携带能量的现象,还是纯物理的,没有任何物理意义的人工产物,在当时就没有定论了。1936年,爱因斯坦和另外一位物理学家撰写了一篇论文,题为“引力波是否存在?” 提交给了《物理评论》(Physical Review)杂志的论文,他们认为引力波不存在。

他们争辩说,这些引力波是数学的,并且在物理上不存在,就像我们推断在尺子末端的“ 0”在物理上不存在一样。幸运的是,该论文是在匿名裁判员的推荐下被拒绝,该匿名裁判员是物理学家霍华德·罗伯逊(Howard Robertson),他就是Friedmann-Lemaitre-Robertson-Walker(弗里德曼-勒梅特-罗伯森-沃尔克度规)中的“ R” 。
同样位于普林斯顿的罗伯逊(Robertson)暗中向爱因斯坦指出了处理他所犯错误的改正方法,这使结论产生了改变。于是,重新提交的版本中出现的引力波在1937年被接受,并在另一本期刊中以不同的名称出现,它预测了物理上的真实波。就像电磁有光一样,光是无质量的形式的辐射,它承载着真实的能量,而万有引力则具有完全类似的现象:万有引力波。

如果这些波存在,在物理上是真实的并且还携带能量,那么重要的问题就只有它们是否可以将这种能量转移到物质中,如果可以,是通过什么过程进行转移的?
1957年,第一届美国广义相对论会议(现在称为GR1)在北卡罗来纳州教堂山举行。出席会议的还有物理学界的泰斗级人物,包括布莱斯·德威特,约翰·阿奇博尔德·惠勒,约瑟夫·韦伯,赫尔曼·邦迪,塞西尔·德威特·莫雷特和理查德·费曼。
正是费曼提出了我们现在称之为粘性珠子论点的推理路线。如果您想象有一根细棒,上面有两个小珠,一个固定,但一个可以滑动,那么如果重力波垂直于棒的方向穿过它,那么小珠之间的距离就会改变。

只要珠和杆是无摩擦的,就不会产生热量,并且由杆和珠组成的系统的最终状态与引力波通过之前没有什么不同。但是,如果杆和小珠之间可以自由滑动,则该运动会产生摩擦,从而产生热量,这是一种能量形式。费曼的论点不仅证明了引力波确实携带能量,而且还展示了如何从波中提取能量并将其放入真实的物理系统中。
当引力波穿过地球时,它对地球产生的影响将和对珠-杆系统产生的影响相同。当波穿过地球时,它会导致垂直于波传播方向交替地并且以振荡的方式彼此成90度角拉伸和压缩。

地球上任何受其占据的空间运动强烈影响的东西,都将从波本身吸收相应量的能量,并将该能量转换为真实的,物理的能量,然后将其呈现在我们的世界上。
LIGO所观测到的的第一个重力波——于2015年9月14日观测到,就是是在4年前的最近(2016年2月11日)宣布的,它由两个分别为36和29个太阳质量的黑洞组成。合并产生62个太阳质量的黑洞。如果做数学运算,您会注意到36 + 29不等于62。为了平衡该方程式,需要转换剩余的三个太阳质量,相当于小黑洞质量的10%左右。通过爱因斯坦的E = mc 2转化为纯能量。能量以引力波的形式在太空中传播。

经过约13亿光年的旅程后,来自合并的黑洞的信号到达了地球,并通过了我们的星球。能量的极小部分被沉积到位于华盛顿州汉福德和洛杉矶利文斯顿的双LIGO探测器中,从而导致容纳镜子和激光腔的杠杆臂的长度交替增加和减少。由人类制造的设备提取的那小部分能量足以检测我们的第一个引力波。
当两个质量可比的黑洞合并时,会释放出巨大的能量。在短短200毫秒的时间内将三个太阳质量的物质转化为纯能量,这比宇宙中所有恒星在相同的时间内爆炸所散发出的能量还要多。综上所述,第一个引力波包含约5.3×10的47次方J的能量,在最后毫秒内的峰值功率为3.6×10的49次方W。

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