我可以乘坐引力波去遠方嗎?

時間 2021-06-28 10:53:29

1樓:小咖啡

回答:不能。

首先樓主要搞清楚,引力波是什麼意思。

場方程中,時空度規由能動張量決定,給出一定的能動張量,就可確定座標系的度規,從而描述該座標系下自由粒子的運動軌道(短程線)

而引力波怎麼來的?自由粒子在彎曲時空的運動軌道,不是我們說的勻速直線,而是蘋果加速下落,或圓周公轉的星球。他們遵循【短程線】方程,這正是樓主說的【引力】效應

而一旦度規變化了,【短程線】方程就變了,因此自由粒子軌道就變成另一根短程線了。

而度規如何變,一種是座標系(參考係)選取不同,但這種時空彎曲程度並沒變,只是數學描述方式改變

還有一種,就是真正的時空曲率變了,也就是比如乙個星球自身發生了變化,如因為輻射能量衰減了,坍縮了

若考慮弱場,做線性近似,就可以匯出在能動張量變化時,度規guv在達朗貝爾算符作用下等於0,也就是說度規,和電磁勢的性質一下。

而將短程線方程兩邊乘上物體的質量,就可以發現,由度規一階偏微分,匯出的時空仿射聯絡(克氏符)的物理意義即代表【引力效應的強度】(注意,這裡不說引力場強度,因為廣相認為並沒有什麼引力,是時空彎曲效應)

自然,克氏符由度規的一階偏微分匯出,那度規就代表【引力效應的勢】

那麼前面說了,這個【引力效應的勢】滿足達朗貝爾算符作用下為0。也就是說,像電磁場一樣,當能動張量變化時,度規的變化,也以光速傳播著。

這就是引力波的意思。

現在樓主的問題是,能不能【乘坐】引力波,那根據我的理解,樓主意思應該是,當度規代表的【時空漣漪】劃過自己時,自己能不能跟著引力波一起【共動】

顯然不會。因為當【度規的變化以光速劃過你】後,你的短程線方程中度規引數變了,你只是沿著新短程線運動而已

比如,一顆星球靜密度逐漸增大,會輻射引力波。但下面本來保持圓周運動的你,會往星球跌落,而不會隨著引力波一起共動。

另外,上述說【時空漣漪劃過你】,其實是個形象但不恰當的比喻。因為度規,是時空度規,而不僅是空間度規。其實樓主只能抽象地想,是【四維時空】的形態變化以光速劃過了你。

另外,從相對論不允許物體速度達到光速的角度講,【乘坐】引力波也是不可能的

綜上所述,答案是否定的

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