Painovoima ei ole vain voima, joka kokoaa kaiken yhteen. Ymmärtämällä yleisen suhteellisuusteorian tiedämme, että painovoima voi tuottaa aalto-aika-painovoima-aaltojen rakenteessa aaltoja.
Joten miten painovoima -aallot toimivat?
Pian sen jälkeen, kun Einstein ehdotti yleistä suhteellisuusteoriaa, hän ymmärsi, että painovoima voi tuottaa aaltoja. Mutta pian hän epäili jälleen johtopäätöstään. Hän ymmärsi painovoima -aaltojen olemassaolon yleisen suhteellisuusteorian yksinkertaistetun muodon kautta, mutta Einstein ei tiennyt, oliko painovoima -aaltoja todella olemassa vai olivatko ne vain yksinkertaistamisprosessin tuote.
On yleisesti tiedossa, että yleisen suhteellisuusteorian yhtälöitä on vaikea ratkaista, joten ei ole ihme, että jopa Einstein itse oli siitä epämääräinen. Kesti useita vuosikymmeniä, ennen kuin fyysikot lopulta pääsivät lopulliseen johtopäätökseen, että yleinen suhteellisuusteoria tukee painovoima -aaltojen olemassaoloa. Toisin sanoen painovoima -aallot ovat todellisia.
Lähes kaikki maailmankaikkeuden liikkeet tuottavat painovoima -aaltoja. Kuten mikä tahansa muu aalto, painovoima -aalto voi syntyä pienellä heilahtelulla. Jos sekoitat vettä, näet veden aaltoja. Jos kurkku värisee, saat ääniaaltoja. Jos ravistat elektronia, syntyy sähkömagneettisia aaltoja. Painovoima -aaltojen luomiseksi sinun tarvitsee vain kiihdyttää kohdetta.
Gravitaatioaallot etenevät aallonlähteestä ulospäin valon nopeudella, jotka ovat väreilyä painovoiman vaikutuksesta. Kun gravitaatioaalto kulkee läpi, sinua venytetään ja puristetaan, ikään kuin valtava käsi vaivaisi sinua kuin muovailuvaha.
Tunnetko gravitaatioaaltoja?
Vaikka kaikki maailmankaikkeudessa on tuottanut painovoima -aaltoja, et ole koskaan huomannut niitä. Toistaiseksi painovoima on heikoin luonteen neljästä perusvoimasta. Vaikka suurennamme painovoimaa 10^27 kertaa, painovoima on silti useita suuruusluokkia heikompi kuin kolme muuta perusvoimaa - heikko ydinvoima, sähkömagneettinen voima ja vahva ydinvoima. Painovoima -aallot ovat heikompia; painovoima -aallot ovat pieniä häiriöitä normaalin painovoiman yläpuolella.
Tämä tarkoittaa myös sitä, että käden aallon synnyttämät painovoima-aallot ovat lähes olemattomia. Suuren määrän gravitaatioaaltojen luomiseksi avaruudessa ja ajassa tarvitset erittäin suuria massa- ja energialiikkeitä, kuten mustan aukon törmäyksiä, neutronitähtien iskuja, supernovaräjähdyksiä, supermassiivisia mustia aukkoja, jotka nielevät kokonaisia tähtiä, ja jopa kaaottisia voimia, jotka vapautuvat alkuräjähdyksen alkua.
Jos olet puolen kilometrin säteellä kahdesta sulautuvasta mustasta aukosta, mustien aukkojen sulautumisesta vapautuvat painovoima -aallot ovat riittävän voimakkaita repimään sinut erilleen. Kuitenkin, jos olet satojen kilometrien päässä, hiukset eivät edes liiku.
Ja planeettamme on erittäin edullisessa asemassa miljoonien tai miljardien valovuoden päässä näistä katastrofaalisista tapahtumista. Maan etenevän painovoiman aallon amplitudi ei saa olla suurempi kuin protonin leveys.
Tietysti myös painovoima -aallot ovat hyvin salaperäisiä
Koska painovoima -aallot ovat erittäin heikkoja, kesti lähes neljännesvuosisata teknologista kehitystä, jotta ihmiset lopulta havaitsisivat painovoima -aallot. Vuonna 2015 Laser Interference Gravitational Wave Observatory (LIGO) vahvisti ensimmäisen gravitaatioaaltojen havaitsemisen. Gravitaatioaalto tulee kahden 1,4 miljardin valovuoden päässä olevan mustan aukon sulautumisesta.
Heikoilla painovoima -aalloilla on myös etunsa: koska painovoima -aallot ovat hyvin heikkoja, ne ovat tuskin vuorovaikutuksessa minkään aineen kanssa, joten painovoima -aallot voivat kulkea vapaasti koko maailmankaikkeudessa olematta hajallaan tai absorboituneet. Tämä tarkoittaa myös sitä, että voimme nähdä asioita, joita ei normaalisti nähdä.
Jos kaksi mustaa reikää törmää avaruuden keskelle, miten voimme havaita tämän tapahtuman? Jos kaksi mustaa aukkoa eivät vapauttaisi minkäänlaista sähkömagneettista säteilyä törmäyksen aikana, kaukoputkemme ei pystyisi tarkkailemaan koko prosessia. Nämä törmäykset vapauttavat kuitenkin suuren määrän energiaa painovoima -aaltojen muodossa, yleensä enemmän kuin kaikkien maailmankaikkeuden tähtien tuottaman energian summa.
Koska LIGO havaitsi ensimmäisen kerran painovoima -aallot vuonna 2015, LIGO ja Virgo, toinen suuri interferometri Italiassa, jota käytettiin myös painovoima -aaltojen havaitsemiseen, ovat vahvistaneet yli 48 mustan aukon törmäystapahtumaa. Olemme siirtyneet satunnaisesta gravitaatioaaltojen havaitsemisesta kypsään tähtitieteen osaan. Nämä mikrosekunnin värähtelyt auttavat seuraavan sukupolven tähtitieteilijöitä saamaan käsityksen maailmankaikkeuden sisäisestä toiminnasta ja hiljattain löydetyistä mysteereistä.
Lisätietoja FRP -paneelista ja vastaavasta tuotteesta, katso alla:
Ottaa yhteyttä:
Charles
Mob/whatsapp/WeChat:0086 186 3331 5286
Sähköposti:sales05@frpexpert.com