引力波與引力傳播速度

2020-12-05 謙卑的青草

光的速度有多快,光的速度是光速,是大約30萬公裡每秒。

儘管我們從日常生活中感受不到光的傳播需要的時間問題,但是我們都知道光是有速度的,並不是無窮快的。

那麼,引力的傳播是有速度的嗎?

早在二十世紀初,愛因斯坦就在他的廣義相對論中指出,引力的傳播速度是有限的,等同於光速。

然後根據廣義相對論的引力場方程,我們知道引力並不是真正意義上的力,它是質量彎曲時空之後產生的幾何效應,它在空間中的傳播速度就是光速。

同時在廣義相對論指出,質量物體在空間中加速運動時,將會導致空間曲率不斷發生波動,從而產生以光速運動的引力波。

引力和引力波比較形象的比喻就是:在一塊繃緊的彈性布上放上一個鐵球,鐵球將彈性布壓的下陷。此時下陷的幅度便是引力效應,經過這個凹陷的其他物體若是沒有足夠的速度,就會最終滾動到鐵球上。同時,如果我們讓鐵球在彈性布上非勻速運動起來,這時彈性布就會出現波動,這就是引力波。

引力速度和引力波的理論在上個世紀初就已經提出,然而由於引力的相互作用太弱,測量所需技術要求極高,直到2015年,引力波雷射幹涉天文臺(LIGO)才探測到遠在13億光年之外的兩個黑洞發生碰撞釋放出了引力波。而在2017年,首次探測到的距離地球1.3億光年的雙中子星合併事件表明,引力波與電磁波幾乎同時抵達地球,這又是引力以光速傳播的最好證明。

至此,人類清晰地認識到,引力在空間中以光速傳播。

試想一下,有一天太陽突然消失,由於太陽與地球相距1.496*10^8千米,太陽光到達地球大約需要8.3分鐘。那麼我們是否會還在享受著太陽光的同時,就已經被太陽的引力所拋棄呢?

知道了引力的傳播速度等於光速之後,我們基本可以安心了,若是太陽真的消失了,我們會在親眼目睹其消失的同時,沿著公轉軌道的切線直線拋飛。

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  • 引力波的傳播速度有多快_引力波傳播是瞬時的嗎_引力波的傳播方向
    引力波的傳播速度有多快   引力波如何傳播的   以地球如何感受太陽引力為例。遺憾的是,廣義相對論誕生100年之後的今天,仍然沒有直接探測到引力波。   目前測量引力傳播速度的實驗,通常是觀測太陽、地球、月亮系統的重力變化,實際上只是觀測牛頓引力勢的作用時間。當然,因為牛頓引力勢總是坐在在引力波這輛跑車上,所以也算是間接測量了引力真正的傳播速度。
  • 引力波的傳播速度是多少?會比光速更快嗎?
    在牛頓的引力理論中,引力作用是瞬間產生的,無論多遠的物體都有引力作用,所以引力就成了一種超距作用。但在愛因斯坦的廣義相對論看來,引力是物體壓彎空間產生的幾何效應,並且引力也不是超距作用,引力在空間中的傳播速度為光速。
  • 引力的傳播速度是光速,科學家是如何測量出來的?
    在愛因斯坦的相對論中,光速是恆定的,並且是不可超越的,但在宇宙間能夠達到光速的不僅僅只有光,還有引力、磁場和電場,同樣它們也能以光速進行傳播。按照牛頓的經典力學來說,引力是瞬間作用的,不過愛因斯坦卻認為引力波與光速一致,而後來終於有科學家們證實了引力波的速度,與光速達到了一致。
  • 引力的傳播速度是光速,我們是如何發現並測量的呢?
    而在宏觀世界中反映出的物質之間的作用力主要是電磁力和引力,其中電磁力的本質是光子的交換,是我們觀察周圍世界最常用的媒介,而引力則是普遍產生在有質量的物體之間,是使之具有相互結合趨勢的吸引力。在四種基本作用力之中,引力是最弱的,那麼科學家們是怎麼測量出它的速度的呢?
  • 引力波速度是為什麼是光速?引力速度是最快速度嗎?
    先確定一下你說的速度是指什麼速度,你不說我當你是運動速度了()按照狹義相對論,宇宙中最快的運動速度是光速。這是狹義相對論的基本公設,目前所有理論所有實驗都沒有違背這條公設。然後我們來看看廣義相對論裡的引力速度。由於近年引力波的科普文章鋪天蓋地的,大家都應該知道引力波的速度也是光速,但其實這個不是偶然巧合,這實際上是愛因斯坦自己定的,當然他是有充分理由這麼定的,這跟光速不變在狹義相對論裡的公設差不多性質,狹義相對論裡,由於光速測量結果已經證明光速不變,所以愛因斯坦直接以此為基礎推導出統一的時空結構。
  • 為什麼引力波會以光速傳播?
    另一方面,廣義相對論,它解釋了物質/能量和空間/時間之間的關係,並描述了我們所經歷的引力。在廣義相對論的背景下,出現了一種新的輻射類型:引力波。然而,儘管這些引力波與光無關,但它們必須以光速傳播。這是為什麼呢?我們知道電磁輻射的速度可以由真空中的麥克斯韋方程推導出來。什麼方程(可能與麥克斯韋方程類似?)提供了重力波必須以光速傳播的數學證明?
  • LIGO探測到引力波比電磁波早1.7S到達,引力波是超光速傳播嗎?
    引力波的本質是什麼?質量波動對於時空的漣漪,它的本質還是引力,因此引力波的傳播速度也是也就是引力傳播的速度,它的速度是光速!一、引力愛因斯坦早在1916年提出的廣義相對論認為引力的本質就是質量在時空中的表現,是質量彎曲時空的一種表現形式,引力是時空彎曲的表現!而質量在彎曲時空內運動時則遵循彎曲時空的運動方式,這就是引力作用下運動的表現形式!
  • 引力波速度之謎,近年引力波研究端倪
    不是,也可以說是,因為引力的速度等於光速。但光速已經是物理學界的一個基本常數,從微觀世界到宏觀世界都是以光速這個標尺來衡量的。前些年才證實的引力波傳輸速度也是光速。因此引力波、電磁波、光波是人類發現同樣速度的幾種現象,只是與光速並列,並沒有超過光速。因此光速依然是最經典的最快速度,廣泛用於宇宙大小尺度的丈量。人類在生活中最常用的尺度是米,現在科學界確定最精確的1米為光在真空中1/299792458秒所運行的距離。也就是說光速在真空中運行每秒速度為299792458米,約為30萬千米,1光年為9.46萬億千米。
  • 到底是引力波的速度快,還是光速快?
    據說,黑洞周圍引力極強,若在黑洞附近生存,時間接近靜止,那兒的1年或相當於地球上100年。但是,黑洞好比是老虎的嘴巴,甚至,它比老虎嘴巴可怕數倍,畢竟它是一個吃東西不眨眼的「惡魔」,若出現在它附近,估計還未開始享受獨特的緩慢時光便被黑洞吞下,需一開始就與黑洞內強大的引力作鬥爭。通常,人體難以戰勝黑洞內部引力,最終結果很可能是被撕碎,成為黑洞的一部分。所以,想通過接近黑洞以實現永生是不現實的。
  • 有人說「引力波」的速度比光速大10000倍,可信嗎?
    據目前所知,引力波的速度並沒有超光速。這從理論和實踐中都得到了證實。引力波是愛因斯坦於100多年前在廣義相對論中預言存在的,並從引力場方程中推算出引力波的速度為光速。2016年和2017年人類兩次探測到引力波,特別是2017年10月16日從1.3億光年外首次探測到了雙中子星併合產生的引力波,其速度為光速。愛因斯坦認為帶質量物體加速度運動就會產生引力波。實際上愛因斯坦並不喜歡「引力波」這個叫法,是個「波」不假,但嚴格說起來,它並不是「引力」的波動,它是時空變化的振蕩傳播,所以引力波被稱為時空的漣漪。
  • 引力速度與光速均為c,帶你揭秘二者速度大小真的差不多嗎?
    引力波在空間中的傳播速度為c,而光速在空間中傳播的速度也為c。引力在空間中的傳播速度至少是光速的10^18倍。這就是為什麼所有引力理論都用瞬間來描述引力的傳播速度。在萬有引力的理論中,若引力像光速一樣慢,而這樣的誤差或延遲,將會導致災難性的結果。
  • 引力速度為什麼必須等於光速?
    引力速度等於光速首先是來自廣義相對論的推論,然後經過了大量的觀測證實,而確立起來的一個宇宙基本規律。引力傳播的速度不像是光速那樣,可以通過隨處可見的可見光去測量,由於引力看不見也摸不著,並且十分微弱,所測量起來十分困難。
  • 為什麼引力速度必須等於光速?
    引力速度等於光速首先是來自廣義相對論的推論,然後經過了大量的觀測證實,而確立起來的一個宇宙基本規律。引力傳播的速度不像是光速那樣,可以通過隨處可見的可見光去測量,由於引力看不見也摸不著,並且十分微弱,所測量起來十分困難。
  • 引力波是什麼,它的速度有多快,能超光速嗎?
    愛因斯坦的廣義相對論中最令人驚異的一個預言是:不僅存在著物質、輻射和其他呈粒子形式的能量,而且也存在著引力輻射或者說是時空結構中的基本「漣漪」。這是最難理解的事物之一,帕特倫的支持者羅伯特·漢森想知道更多關於: 引力波是以光速傳播的微小的時空擾動。然而,時空可以比光速更快的擴張和收縮。
  • 什麼是引力波,宇宙中引力波隨處可見嗎,探測引力波動的意義
    什麼是引力波呢,我們往池塘裡仍一顆石子,產生的波紋就類似引力波,引力波很脆弱,一般的引力波我們根本無法探測到。2016年探測到了引力波,只能說是運氣特別好,有兩個質量超級大的黑洞發生了碰撞,或者是兩個合併了,黑洞是一個星體和我們的地球差不多,但黑洞的質量非常大,是太陽的幾十上百倍,但體積和地球差不多!當這樣的兩個星體發生碰撞時,產生了巨大的引力波,就和我們往池塘裡,扔了一顆石子,產生了水波原理差不多。
  • 引力波為什麼等於光速?
    ,並且引力也不是超距作用,引力在空間中的傳播速度為光速。而且廣義相對論預言,物體在空間中加速運動時,空間的曲率會不斷發生變化,從而輻射出時空漣漪,即引力波,其傳播速度也正好為光速。2、2017年引力波被發現引力傳播的速度不像是光速那樣,可以通過隨處可見的可見光去測量,由於引力看不見也摸不著,並且十分微弱,所測量起來十分困難。
  • 引力波是什麼,它的運行速度到底有多快,會超過光速嗎?
    網絡上常見一些說引力波速度超過光速的說法,這不有位網友問我:引力波超過光速10000倍,你信嗎?我當然不信,但我不知道這位網友憑什麼這麼說,我只能反問:你自己信嗎?憑什麼?如果你自己相信引力波比光速快10000倍,依據又是什麼,哪來的底氣?
  • 雷射幹涉引力波天文臺能探測量子引力嗎?
    愛因斯坦的廣義相對論預言質量加速發出引力波。在做出這個預言的一個世紀後,雷射幹涉引力波天文臺團隊宣布他們首次直接探測到引力波。但這只是一個開始—我們期待更多的發現,這些將以前所未有的準確度驗證愛因斯坦的理論。這,如果有的話,對科學家為尋找量子引力的理論—仍缺失的廣義相對論和量子力學的組合—而付出的努力來說意味著什麼?
  • LIGO(雷射幹涉引力波觀測站)可以觀測量子引力嗎?
    廣義相對論是非量子力學理論,它預言了引力波,但並沒有嘗試發現與此吻合的引力量子化形態,因此解釋引力波的存在不需要量子引力理論。但我們都認為量子引力引發了「引力子(gravitons)」——一種量子化的引力波。引力子是一種跟引力波相關的粒子,正如光子跟電磁波的關係——粒子是波的一個小小的組成部分,其能量跟波的頻率有關。
  • LIGO(雷射幹涉引力波觀測站)可以觀測量子引力嗎?
    Pyle/加州理工學院/麻省理工學院/雷射幹涉引力波觀測站實驗室.   廣義相對論是非量子力學理論,它預言了引力波,但並沒有嘗試發現與此吻合的引力量子化形態,因此解釋引力波的存在不需要量子引力理論。但我們都認為量子引力引發了「引力子(gravitons)」——一種量子化的引力波。