引力波是谁发现的

关注：74 发布时间：2021-06-17 15:07:01

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雷纳韦斯、基普索恩和巴里巴里什三位美国物理学家对引力波的研究做出了巨大贡献。引力波是指时空弯曲中的波纹，以波的形式从辐射源向外传播，以重力辐射的形式传递能量。

引力波是一个物理概念，很多人大概都不知道是什么意思，更不知道是谁发现了引力波，所以下面的小系列就告诉你是谁发现了引力波。

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物理学中引力波是指时空弯曲中的波纹，以波的形式从辐射源向外传播，以引力辐射的形式传递能量。1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。引力波的存在是广义相对论洛伦兹不变性的结果，因为它引入了相互作用传播速度有限的概念。相比之下，引力波在牛顿经典引力理论中是不存在的，因为牛顿经典理论假设物质的相互作用和传播是无限的。

在爱因斯坦的广义相对论中，引力被认为是时空弯曲的效应。这种弯曲是由于质量的存在造成的。一般来说，给定体积所包含的质量越大，在体积边界处引起的时空曲率就越大。当一个质量物体在时间和空间上运动时，曲率的变化反映了这些物体位置的变化。在某些特定情况下，加速物体可以改变这种曲率，以光速以波的形式向外传播。这种传播现象称为引力波，也可以理解为大质量天体产生的引力在一定范围内影响比它小的天体，使其产生负加速度，其运动轨迹形成的曲率变大，能量释放的现象。根据开普勒定律推导出：物体的速度与其轨迹形成的曲率成反比。

当引力波通过观测者时，观测者会发现时间和空间因为应变效应而发生扭曲。引力波经过时，物体之间的距离会有节奏地增加和减少，这个频率等于引力波的频率。这种效应的强度与引力波源之间的距离成反比。轨道运行的双中子星系统在合并时被预测为非常强的引力波源，因为它们在彼此靠近的轨道上运行时会产生巨大的加速度。因为它们通常离这些震源很远，对地球的观测作用很小，形变作用小于1.0e-21。科学家用更灵敏的探测器证实了引力波的存在。比较灵敏的检测是aligo，检测精度可达1.0e-22。更多的空间观测站(欧洲航天局的elisa项目、中国科学院的太极项目和中山大学的秦天项目)正在规划之中。

引力波应该能穿透电磁波无法穿透的地方。因此推测引力波可以为地球上的观测者提供遥远中黑洞等奇异天体的信息。这些天体是传统方法无法观测到的，比如光学望远镜、射电望远镜等，所以引力波天文学会让我们对的运行有新的认识。特别是引力波更有趣，因为它们可以提供一种观测非常早期的方式，这在传统天文学中是不可能的，因为在再次合并之前，对电磁辐射是不透明的。因此，对引力波的精确测量可以使科学家更全面地验证广义相对论。

在过去的60年里，许多物理学家和天文学家为证明引力波的存在做了无数的努力。其中比较著名的是引力波的间接实验证据，——脉冲双*psr1913 16。1974年，美国马萨诸塞大学物理学家约瑟夫泰勒教授和马萨诸塞大学学生霍尔斯利用美国308米射电望远镜发现了一个由两颗质量与太阳大致相等的中子星组成的双*系统。由于两颗中子星中的一颗是脉冲星，利用其精确的周期性无线电脉冲信号，我们可以非常精确地知道两颗致密恒星绕其质心旋转时其轨道的半长轴和周期。根据广义相对论，当两颗致密的恒星近距离绕彼此轨道运行时，系统会产生引力辐射。辐射的引力波带走了能量，所以系统的总能量会越来越少，轨道半径和周期也会缩短。2017年诺物理学奖授予了瑞典的三位美国物理学家雷纳韦斯、基普索恩和巴里巴里什，以表彰他们对引力波研究的贡献，他们都在美国的激光干涉引力波天文台(ligo)工作。

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