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1 # 蛋科夫斯基
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2 # 江蘇高考諮詢導師
引力波以光速傳播,這是正確的。至於為什麼沒有把地球整的脫軌,答案是:對地球來說,引力波弱爆了!
自從2015年人類第一次探測到引力波之後,這個天體物理學的大冷門忽然變得炙手可熱,探測到一次,轟動一次,弄得朋友聚會不聊點引力波話題都不好意思跟人說自己有文化。那麼,到底有多少人真懂引力波是什麼東東?
引力波的來源是老愛因斯坦的廣義相對論。引力波,正確的叫法應該是曲率波。當兩個強引力源,比如兩個中子星,或者兩個黑洞互相接近,圍繞轉動時,雙方各自扭曲的空間互相干擾,產生曲率波動,以光速向外傳播。當他們最終合併時,旋轉的視界放出巨量的引力能,可以達到雙方總質量的相當比率,同時帶走了時空的變形,這就是我們探測到的引力波。
引力波的總能量極高,但是,像所有的波一樣,引力波也隨著距離的增加而衰減。在案發現場附近,引力波強度大約為1,意思是物體有多大,它就能把物體拉伸或者壓縮多大,比如說地球,拉伸,壓縮,摩擦,動不動一萬多公里,跟蘭州拉麵一個樣。問題在於,幾乎所有的合併事件都離我們很遠,比如說典型案例是十億光年。10億光年,10個太陽質量的黑洞,它的引力波強度為:(1/30)*(180公里黑洞周長)/10億光年==10(-21)。這意味著,這個引力波對地球海洋造成的形變是10(-14)米,是一個原子大小的10000分之一。
比較一下,月亮對地球海洋的潮汐力變形大概是一米,一個標準引力波只是10(-14)米,扔塊磚頭的影響都比這影響大一些。
我們上面說了黑洞合併標準距離基本上都是“億”光年計,有人問,萬一哪天就在我們銀河系,就在我們家門口呢?就算是家門口,就算案發現場是距離我們令人髮指的10光年,那也沒多少,海洋形變為10(-14)*10(8)=10(-6)米,就這點形變把地球推離軌道?撓個癢癢而已。
一開始我沒看懂題主的意思,引力波和地球軌道有什麼關係?後來我想明白了,題主把引力波和引力的概念搞混了。以為引力都是像海浪一樣波動,地球應該會被波動抖來抖去。
地球環繞太陽移動,是因為質量引起了空間的彎曲,運動時有加速靠近的趨勢。地球繞太陽就利用慣性離心在抵抗引力。月球繞地球也是如此。
這種情況下,可以把引力理解為流動的河流,因為高度差造成了流動。
但是引力波就不是,通常質量非常大的天體運動才產生明顯的引力波。比如兩個黑洞或者中子星互相環繞或者合併。
這種情況如果還比作水流的話,就是一個小孩在水邊玩水,撲騰起來的水波。
然而太陽周圍並沒有其他大質量的天體撲騰,所以這裡比較穩定。