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  • 1 # 清明的星空

    引力其實是一種幾何效應,是具有質量的物體彎曲時空的結果。所以說引力是一種時空性質,它對一切有質量的物體產生作用。

    引力波是彎曲時空中的漣漪,透過波的形式在時空中向外傳播,而這種波是以引力輻射的形式傳輸能量的。

    電磁波的本質是互相垂直且同相的電場與磁場在空間中衍生髮射的震盪粒子波,以波動形式傳播的電磁場,具有波粒二象性。電磁波是一種橫波,不需要傳播介質。

    引力波具有兩個非常重要的特點:

    1、引力波應變效應,當引力波引起的時空漣漪透過一個觀測者的時候,因應變效應會導致其經過的時空被扭曲。觀測者會發現物體之間的距離發生了有節奏的增加和減少,而這個距離變化的頻率與引力波的頻率是對應的。科學家就是依據這種效應來探測引力波的。當然,這種引起時空變化的效應非常微小,需要極其靈敏的裝置才能探測到。

    2、引力波與物質相互作用極其微弱,只會會引起與潮汐力類似的伸縮作用,但在物質中傳播時的吸收率極低。也就是說引力波幾乎可以不受任何介質影響的穿過行進途中的所有天體。

    這兩個特點是電磁波所不具有的。因為電磁波在傳播過程中會受到其他物質的影響,與物質相互作用,被反射、折射或吸收等。

    這就是說,引力波與電磁波在本質上有很大的不同:引力是時空性質,引力波是時空漣漪,作用物件都是時空本身。而電磁力是物質在空間互相作用的一種基本力,電磁波也只是一種物質波。所以說引力波不會與電磁波發生作用和糾纏。

    至於光線能被引力所彎曲,例如“引力透鏡”效應,也是因為引力是一種時空性質,只要有質量(能量)的物質,引力對其都會起作用。光是一種電磁波,也是一種物質波,具有動質量,引力自然就可以讓光線偏轉了。

    補充一點,在四種基本力中,引力和電磁力都是長程力,而長程力才有可能用於遠距離的觀測和測量。雖然引力很弱(引力要比電磁力要小10^-35倍),但現在已經可以在天文領域及宇宙的範圍內探測到,那在將來就能在天文和宇宙學的研究中首先得到應用。在天文研究中尋找研究的暗物質和暗能量,都是隻有引力效應而對電磁作用沒有反應,而對引力波的研究也許能夠在這方面提供幫助。

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