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引力波和電磁波有哪些共同點(diǎn)?

 南陽(yáng)jsk49eltts 2018-07-27

謝謝邀請(qǐng),引力波和電磁波有哪些共同點(diǎn)?首先,二者都具有波動(dòng)性,都具有波的一些性質(zhì),例如頻率、波張、周期等。另外目前物理學(xué)普遍認(rèn)為二者的傳播速度都是光速(目前也認(rèn)為光也是一種電磁波)。

另外關(guān)于引力波是相對(duì)論提出的,相對(duì)論認(rèn)為引力波是時(shí)空的漣漪。但引力波不是只有大質(zhì)量天體才具有的,小物體也一樣具有引力波,只是非常微弱而已。當(dāng)大質(zhì)量天體距離我們非常遙遠(yuǎn)的時(shí)候,這種時(shí)空的漣漪傳遞到我們這里的時(shí)候也非常微弱了。

以第二次引力波被探測(cè)到為例:第二次探測(cè)到的引力波信號(hào)編號(hào)為GW151226,它是在2015年12月26日國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)03:38:53探測(cè)到的,信號(hào)顯示,兩個(gè)質(zhì)量分別為大約14倍和8倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞在合并之后形成了一個(gè)質(zhì)量約為21倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞,顯示有大約1倍太陽(yáng)質(zhì)量的物質(zhì)被以引力波的形式釋放出去,距離我們大約14億光年。


首先我們來(lái)計(jì)算一下,這兩個(gè)黑洞對(duì)我們會(huì)有什么樣的影響。太陽(yáng)質(zhì)量是1.9891*103?千克,為了方便,我們計(jì)算中取2*103?千克。這樣兩個(gè)黑洞的總質(zhì)量就是22倍太陽(yáng)質(zhì)量,也就是44*103?千克,以下內(nèi)容以(44*10^30表示44乘以10的30次方,其它類(lèi)推)。一光年是94605億千米,這樣14光年就是1324470億公里,14億光年就是1324470億億公里。

這樣兩個(gè)黑洞對(duì)我們地球上一千克的物體A的引力有多大呢?根據(jù)萬(wàn)有引力公式F=G*(M*m)/(r*r),就可以知道F=G * (44 * 10^30) / ((1324470 * 10^16 * 10^3) ^ 2) = 25.08236 * 10 ^ (-20) * G,G是萬(wàn)有引力常數(shù)。


這個(gè)引力的大小是什么概念呢?這就相當(dāng)于物體A距離1000公里處一個(gè)0.25毫克的物體對(duì)A的引力,為什么會(huì)是這么小?我們還是通過(guò)萬(wàn)有引力公式來(lái)計(jì)算一下吧,0.25毫克換算成千克就等于0.25 * 10 ^(-6)千克。

F= G * (0.25 * 10 ^(-6) * 1) / ((1000 * 10^3) ^2) = 25 * 10 ^(-20) * G。

這兩個(gè)22倍太陽(yáng)質(zhì)量的黑洞造成的引力影響僅相當(dāng)于距離我們1000公里外0.25毫克物體的引力,也就是說(shuō)如果想要再次探測(cè)引力波,只需要在地球上做實(shí)驗(yàn)就行了,不知道為什么非要探測(cè)遠(yuǎn)在幾億甚至幾十億光年以外的黑洞合并的引力波,當(dāng)然也只有一個(gè)理由,那就是為了證明引力波的速度與光速是一致的(或者說(shuō)相差不多的),這樣在地球上就沒(méi)有辦法做實(shí)驗(yàn)了,如果僅僅是為了證明引力波的存在,僅在地球上就可以做這個(gè)實(shí)驗(yàn)。

以上內(nèi)容僅僅是個(gè)人見(jiàn)解,水平有限歡迎指正。

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