引力波的产生原理 引力波有什么实际意义( 六 )


头两篇是关于液体表面和电解的热力学,企图给化学以力学的基础,以后发现此路不通,转而研究热力学的力学基础 。
1901年提出统计力学的一些基本理论,1902~1904年间的三篇论文都属于这一领域 。
1904年的论文认真探讨了统计力学所预测的涨落现象,发现能量涨落取决于玻尔兹曼常数 。
它不仅把这一结果用于力学体系和热现象,而且大胆地用于辐射现象,得出辐射能涨落的公式...
中国对引力波探测已有研究,但尚未建成正式的引力波探测设施. 1916年,爱因斯坦最早从理论上证明了引力是以波的形式辐射的,这就是引力波 。
可是60多年来,人们始终没有在实验室中测出引力波来 。
从50年代后半期起,物理学家魏伯开始构思检测来自宇宙天体的引力波的奇妙 ***。
1969年,魏伯宣布他发现了引力波,并成功地检测到了 。
消息一传出,轰动了全世界 。
从70年代起,世界各地相继建立了引力波检测装置,然而遗憾得很,结果都否认了魏伯的结论 。
引力波问题仍然是一个悬而未解的科学奇案 。
为什么引力波的检测这样困难呢?因为引力效应实在是微乎其微,它只有电磁效应的1040分之一,这就造成了检测技术的极大困难 。
在魏伯首次实验大约10年后,终于有人间接地证实了引力波的存在,但直接检测出引力波仍是实验物理学留下的最大课题之一 。
2003年7月23日法意合作、在意大利建造的“室女座”引力波探测仪投入使用,探测仪由法国国家科研中心和意大利国家核物理研究所联合研制,1993年开始建造,座落在意大利比萨附近的卡希纳 。
它将与其他几个探测引力波的设施一起构成一个全球网络以捕捉引力波 。
引力波其实是一种辐射波 。
按照科学家在爱因斯坦之后发展出的理论,任何有质量的物体,不管它是恒星还是一个乒乓球,周围都存在引力场 。
当物体静止不动或者匀速运动时引力场是稳定的 。
如果有作用力施加到物体上,就会改变物体的运动状态 。
这时物体周围的引力场就会受到扰动,就像平静的池塘水中投进一块石头一样,这种扰动将以光速按波的形态传播开来 。
与电磁波不同,引力波并不被物质吸收,因而来自遥远天体的引力波就能不损失任何携带信息而到达地球 。
由于引力波很微弱,只有超新星爆发产生的引力波强度才勉强可能被人类观察到 。
然而银河系中心的超新星爆发平均每35年一次,最有希望探测到引力波的地方是银河系外的室女座星系团 。
欧洲新的引力波探测仪就是以此命名的 。
室女座星系团有几千个星系,聚集在天空中一个很小的视角范围里,超新星爆发频率大约是每星期一次 。
但是该星系团距地球5000万光年,这就意味着要探测到那里的一个超新星引力波爆发,引力波探测仪就必须比类似装置灵敏100万倍 。
“室女座”引力波探测仪做到了这一点 。
这个探测仪实际上是个占地数平方公里的大型观测体系 。
主建筑外的地面上伸展着两个作为探测棒用的长3公里的管道 。
它利用了目前最先进的技术——光学干涉技术 。
其原理是测量两面大质量镜子之间距离的振荡 。
这两面镜子放在两个长管道端点上,它们的距离用一个光学干涉仪系统来检测 。
镜子之间距离越大,从系统内部的“背景波动”中检测出引力波效应的机会也就越大 。
“室女座”的中心是一座高大建筑物,里面竖立着一座高10米的金属塔 。
在这个金属塔的钢壳里隐藏着一个复摆结构 。