Гравитация – это не только сила, которая стягивает все воедино. Благодаря нашему пониманию общей теории относительности мы знаем, что гравитация может производить рябь в структуре пространственно-временных гравитационных волн.
Так как же работают гравитационные волны?
Вскоре после того, как Эйнштейн предложил общую теорию относительности, он понял, что гравитация может производить волны. Но вскоре он снова усомнится в своем выводе. Он осознал существование гравитационных волн через упрощенную форму общей теории относительности, но Эйнштейн не знал, существуют ли гравитационные волны на самом деле или они были просто продуктом процесса упрощения.
Хорошо известно, что уравнения общей теории относительности трудно разгадать, поэтому неудивительно, что даже сам Эйнштейн был расплывчат в этом. Физикам потребовалось несколько десятилетий, чтобы наконец прийти к окончательному выводу, что общая теория относительности действительно поддерживает существование гравитационных волн. Другими словами, гравитационные волны реальны.
Почти все движения Вселенной будут производить гравитационные волны. Как и любая другая волна, гравитационная волна может быть сгенерирована небольшим колебанием. Если вы перемешаете воду, вы увидите водные волны. Если ваше горло вибрирует, вы будете создавать звуковые волны. Если вы встряхнете электрон, вы создадите электромагнитные волны. Чтобы генерировать гравитационные волны, все, что вам нужно сделать, это ускорить объект.
Гравитационные волны распространяются наружу от источника волн со скоростью света, которые являются рябью под действием гравитации. Когда гравитационная волна пройдет через вас, вы будете растягиваться и сжиматься, как будто огромная рука разминает вас, как пластилин.
Почувствуете ли вы гравитационные волны?
Хотя все во Вселенной производит гравитационные волны, вы никогда не замечали их. До сих пор гравитация является самой слабой из четырех основных сил в природе. Даже если мы увеличим гравитацию в 10^27 раз, гравитация все равно на несколько порядков слабее, чем три других основных силы — слабое ядерное действие, электромагнитное действие и сильное ядерное действие. Гравитационные волны слабее; гравитационные волны — это крошечные возмущения, превышающие нормальную гравитацию.
Это также означает, что гравитационные волны, генерируемые вашей рукой, почти полностью отсутствуют. Чтобы создать большое количество гравитационных волн в пространстве и времени, вам нужны очень большие массовые и энергетические движения, такие как столкновения черных дыр, удары нейтронных звезд, взрывы сверхновых, сверхмассивные черные дыры, которые поглощают целые звезды, и даже хаотические силы, выпущенные в начале Большого взрыва.
Если вы находитесь в пределах полумили от двух сливающихся черных дыр, гравитационные волны, выпущенные слиянием черных дыр, будут достаточно сильными, чтобы разорвать вас на части. Однако, если вы находитесь за сотни километров, ваши волосы даже не будут двигаться.
И наша планета находится в очень выгодном положении, в миллионах или миллиардах световых лет от этих катастрофических событий. Амплитуда гравитационной волны, распространяющейся на Землю, не будет больше ширины протона.
Конечно, гравитационные волны также очень загадочны.
Поскольку гравитационные волны чрезвычайно слабы, людям потребовалось почти четверть века технологического развития, чтобы наконец обнаружить гравитационные волны. В 2015 году Обсерватория гравитационных волн лазерной интерференции (LIGO) подтвердила первое обнаружение гравитационных волн. Гравитационная волна возникает в результате слияния двух черных дыр на расстояние 1,4 миллиарда световых лет.
Слабые гравитационные волны также имеют преимущество: поскольку гравитационные волны очень слабы, они почти не взаимодействуют с какой-либо материей, поэтому гравитационные волны могут свободно перемещаться по всей Вселенной, не рассеиваясь и не поглощаясь. Это также означает, что мы можем видеть вещи, которые обычно не видны.
Если две черные дыры столкнутся посреди космоса, как мы можем наблюдать это событие? Если бы две черные дыры не выпустили никакой формы электромагнитного излучения во время столкновения, наш телескоп не смог бы наблюдать весь процесс. Однако эти столкновения высвобождают большое количество энергии в виде гравитационных волн, обычно больше, чем сумма энергии, производимой всеми звездами во Вселенной.
С тех пор, как LIGO впервые обнаружил гравитационные волны в 2015 году, LIGO и Virgo, еще один большой интерферометр в Италии, также используемый для обнаружения гравитационных волн, подтвердили более 48 столкновений черных дыр. Мы перешли от случайного обнаружения гравитационных волн к зрелой отрасли астрономии. Эти микросекундные колебания помогут следующему поколению астрономов получить представление о внутренней работе Вселенной и недавно открытых тайнах.
Узнайте о панели FRP и аналогичном продукте, пожалуйста, смотрите ниже:
Контакт:
Чарльз
Моб/Whatsapp/WeChat:0086 186 3331 5286
Электронная почта:sales05@frpexpert.com