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字面含義
首先,從語文的角度來看,雖然二者都叫“波”,但是,二者的“波”是兩種型別:前者,指的是資料中存在的數值高低起伏;後者,指的是物理中震動傳遞能量的形式。所以,實際上除了字面上引力(重力)、波這幾個詞相同以外,本質上並無聯絡。
下面可以談一談具體是什麼了。
重力波動指的是地球也上各處重力加速度大小不同,或者說,同一質量物體在地球不同地方,重力不同。一般來講,重力加速度g的大小隻和緯度(與地軸間距離)以及絕對海拔高度(與地核間的距離)有關。這是因為重力實際是:物體與地球間萬有引力減去物體繞地球的向心力的“向量差”(向量減法)。
對於某一個物體,它的質量m不變。由萬有引力公式F=GMm/h²可知,m不變,又因為地球質量M、引力常數G也不變,萬有引力只會和絕對海拔高度有關——高度越大(高),則引力越小,從而g也越小。
另一方面,物體的向心力fₙ一般來講本質上是1-與大地、空氣的摩擦力 2-與固定於地面物體間的支援力或者拉力等。從計算上看,大小來看fₙ=mω²L,L是該處與地球自轉軸間距離。越往兩極L越小,又因為地球自轉速度不變(24小時一圈),所以越往兩極fₙ越小,從而g越大。
實際上,即使緯度和絕對海拔高度相同,不同地方g也是不同的。根據衛星資料和地球測量資料結果繪製而成的“波茨坦土豆”圖——重力常數分佈圖,顯示了具體各個地方的g值。
引力波引力波主要是指,物體產生加速度時會同時產生一種時空擾動。就好比,在水面上靜止的小紙船,你即便輕輕的觸碰一下,紙船也會泛起漣漪。
引力波是由偉大的物理學家愛因斯坦於1916年在廣義相對論中提出的。
引力波的主要性質有:第一,它是橫波,在遠源處為平面波;第二,它有兩個獨立的偏振態;第三,它攜帶能量,所以應當可以被探測;第四,它在真空中以光速傳播;第五,它的強度很弱,而且,物質對它的吸收效率極低,直接探測引力波極為困難。
目前認為,要想探測引力波,必須觀測到一次大的引力波發射,比如雙黑洞合併。
計算引力波的公式為:a=ν·c,是由以下公式整理得到:E=mc²、E=nh(J)、F=am、λν=c、q=νh(J)。得到a=ν·c,進而整理出引力波頻率ν=a/c,引力波波長λ=c/ν。
2017年10月16日,全球多國科學家同步舉行新聞釋出會,宣佈人類第一次直接探測到來自雙中子星合併的引力波,並同時“看到”這一壯觀宇宙事件發出的電磁訊號。
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3 # 千辰澯海天文宇客
要回答這個問題,先要搞明白什麼是重力波,什麼是引力波。
引力波比較大眾了,重力波對多數人來說可能還是第一次見到。兩者雖然都與引力有關,但概念大不相同。
什麼是重力波?在物理學上,重力波屬於流體力學。是地球自轉和公轉以及地球引力的一種組合力,從而使空氣發生振盪,因此它時常在地球大氣層各角落出現,持續時間可以有幾分鐘~1小時。重力波可分為“表面波”和“內波”:表面波就是兩種不同介質介面的密度躍變,比如水面和空氣的交介面,常會看到起伏不平的水波紋,又稱“表面波”;“內波”就是在一種介質內的密度連續性的波峰和波谷變化,比如空氣、海水…
平時能看到的雲海如果有一股氣流衝入,就會引起雲海翻滾,但有重力的平衡,會形成垂直度的波動,這就是重力波。
比如風遇到山峰時,會產生垂直向上的氣流,越是高空,波動越大。
什麼是引力波?引力波很多人都知道了,就是時空的漣漪,由質量天體引起時空的扭曲,不斷運動而向四周擴散的時空密度的連續分層變化。在宇宙中大量存在,這也是愛因斯坦的廣義相對論裡預言的。美國的鐳射干擾引力波觀測站(LIGO)在2016年多次成功觀測到這種時空漣漪。
總結:重力波和引力波是毫不相干的兩個物理概念,重力波只存在於三維世界,引力波卻最低存在於四維時空之中。
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