真的有引力波嗎?真的可以用引力波傳遞資訊嗎?

時間 2021-06-01 18:38:30

1樓:獨魚僅一

簡單來說,在牛頓力學中,引力傳播是不需要時間的。(在引力公式裡沒有t這個引數)

到相對論中,引力被描述為乙個以光速傳播的力。既然是有傳遞時間的,那就自然會形成波,稱為引力波。

但是如果用引力波傳遞資訊,有幾大先天的問題:

1、引力太微弱。作為最弱的基本力,引力比電磁力弱了三個數量級,也就是一千倍。

2、變化太微弱。電磁力有正電荷和負電荷,可以相互抵消或電離,因此可以很方便地創造出很大幅度的電磁場變化。但引力不存在這種抵消機制,難以產生大幅變化。

3、干擾太強。物質總體上呈現電中性,電磁場傳遞資訊的干擾較少。但任何物體都在產生引力,造成的干擾非常明顯。

4、光速傳播,傳播速度上和電磁場一樣。

傳播速度一樣,但是訊號弱、訊號變化弱、干擾強的通訊方式,自然是沒人去研究了。

2樓:研研仔

真的有。但用它傳遞資訊,恐怕神級文明也做不到。

簡而言之,廣義相對論補充了牛頓引力的理論,認為有質量的物體可以扭曲時空,從而讓其他物理的運動軌跡彎曲,表現為二者之間的引力。它解釋了不少牛頓引力理論無法解釋的東西,比如水星軌道近日點的進動。然後它又提出了一些預言,比如光經過大質量物體會彎曲、比如黑洞會存在。

這些預言也在日後一一被證實了。

廣義相對論還有乙個重要的預言,就是引力波。簡單地說,高密度物理在極高加速度時,會周期性地扭曲時空,這種時空漣漪會像水波一樣,以光速往外輻射。宇宙中,最接近這種狀況的,就是中子星雙星系統,兩個密度極大的中子星以高速互相旋轉,輻射的引力波最為強烈。

已經有實驗可以間接地證實引力波的存在。其中最著名的就是2023年的諾貝爾獎,頒給了兩個發現了某個雙星系統的人,這個雙星系統兩顆星越來越近,說明星系的能量在漸漸衰減,顯然是因為引力波把能量輻射出去了,而衰減的速度和理論預言也符合得很好。

大約30年前,人們就開始試圖直接探測引力波。方法就是在地球上建乙個巨大的L形探測器,兩個手臂都有幾公里長。當引力波經過地球時,地球(也就包括了這個探測器)會有輕微的週期性形變。

通過(用雷射)精確地測量兩個手臂的長度,我們就能測到引力波。現在世界上最大的引力波探測器是LIGO和VIRGO,還有乙個準備放上太空的探測器LISA正在籌備。然而30多年過去了,我們還是沒有直接探測到引力波。

原因也很簡單。引力波太微弱了。

如果兩顆中子星都不能製造出人類幾公里大的探測器能探測到的引力波,人類也別想用這個方法通訊了。更不要提通訊的話還要將資訊調製到引力波中,這樣的事情神級文明也做不到。

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