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1 # 科學聯盟
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2 # 綠水青山48936175
引力波就是萬有引力的波動,你拿兩個蘋果搖擺下它們就發出了引力波,月球繞著地球轉若從月星上測量也會測到二者引力疊加的引力潮汐力變化,只是月球轉的慢潮汐變化週期長,若象對繞中子星般週期很短測到的地月引力潮汐就和中衛星發出的引力波形完全相似,實際上引力潮汐的一個週期就是中子星對繞一圈或月球繞地球一週的引力疊力強弱變化的的效果反應。
題主你好,關於引力波的碰撞問題,那要看在什麼層面上討論。經典引力理論裡面的引力波和經典電磁理論裡面的電磁場有類似之處。但是我要強調,這種類似僅僅限於“弱引力場”,強引力場的引力波不能疊加,或者說相加以後的東西並沒有什麼意義!這是因為廣義相對論是一個非線性理論,廣義相對論場方程不能透過疊加原理獲得其他解。考慮弱引力場的引力輻射與引力波疊加問題,可以很容易證明兩列引力波疊加結果是一個新的引力波。
如果考慮量子理論層面,那麼引力波之間的碰撞就是引力散射問題。關於引力散射問題,必然涉及量子引力。可是一個自洽的量子引力卻還沒有完全建立。目前我們能構造出量子引力的部分理論,比如說微擾論意義上——還是弱引力場的相互作用理論——樹圖振幅。樹圖振幅表明,兩個引力子(不使用“引力波”)散射的結果可能性太多了。簡單來說,至少會散射出兩個引力子,這可以藉助膠子——非阿貝爾規範場論中的量子色動力學裡面的向量場,一般來說由楊-米爾斯理論給出——散射振幅來獲得,即透過所謂的“雙複製”獲得。這是量子場論的一個很重要猜想,目前沒有完全證明。
藉助這個思路可以造出n個引力子的散射振幅,換言之,兩個引力子可以散射出兩個或者更多個引力子。但是由於一些原因,我們無法計算散射振幅的圈圖修正。這一方面涉及到經典廣義相對論和量子理論之間的矛盾,同時也涉及到一個重要的定理——溫伯格-威騰定理。所以題主的問題,是一個很開放的問題,沒有明確答案,有待物理學的進一步研究和發現。