如果引力波足夠強大,我們能感受到嗎

2021-03-07 01:09:58 字數 2062 閱讀 1789

1樓:匿名使用者

於人類能不能感受到引力波的問題,可以先來簡單瞭解一下當初鐳射干涉引力波天文臺(ligo)是如何探測到引力波的。

根據愛因斯坦的廣義相對論,任何有質量的物體在時空中加速運動都會引發時空曲率發生變化,從而輻射出引力波。引力波在穿過物體時,就會對物體產生壓縮和拉伸效應。

ligo設計了兩條互相垂直並且長度都為4公里的干涉臂。當引力波通過兩條幹涉臂時,其中一條會被壓縮變短,另一條則會被拉伸變長。如果一束鐳射由分光器分為兩束,它們各自沿著其中一條幹涉臂運動,並且被幹涉臂另一端的反射器反射出來,然後它們再次相遇。

由於引力波穿過,兩條幹涉臂的長度變得不一樣,所以兩束在不同時刻抵達接收器的鐳射就會產生干涉條紋,這樣就能探測到引力波。

ligo首次探測到的引力波(gw150914)來自兩個恆星級黑洞的合併,該過程在20毫秒的時間內釋放出高達三倍太陽質量的能量,即5.4×10^47焦耳,這相當於太陽在45萬億年裡通過氫核聚變反應所釋放出的能量(太陽的壽命大約只有100億年),其功率甚至還超過了可觀測宇宙中所有恆星的總輻射功率,所以這是一種極端的能量釋放。不過,由於引力波源遠在13億光年之外,其能量會隨著距離的平方而大幅衰減,所以到達地球時只有一小部分能量。

當該引力波穿過ligo時,干涉臂的長度變化只有質子直徑的千分之一,即100億億分之一米。

不過,引力波導致物體尺寸發生變化的幅度並非取決於引力波能量,而是引力波的振幅。引力波的振幅會隨著距離的增加而減小,它遵循的是距離反比關係(距離足夠近會變為非線性),而非距離平方反比關係。

舉個例子,如果距離縮短一半,變為6.5億光年,引力波導致的尺寸變化也只有50億億分之一米。即便距離變為原來的十億分之一,即1.

3光年,引力波也只會使物體的尺寸變化100億分之一米,即0.1奈米,人類不可能會感受到這樣微弱的變化。

為了使人類能夠感受到引力波,就必須足夠靠近引力波源。產生gw150914引力波的是兩個質量都是太陽三十幾倍的恆星級黑洞,它們的視界直徑大約為200公里,合併之後的那個黑洞直徑約為365公里。理論上,只有足夠靠近它們,人類才能感受到引力波,但在感受到之前,早就會被這種恆星級黑洞的強大潮汐力所撕碎。

為了安全起見,可以假設距離為1萬公里,在這樣的距離上,人類會感受到大約1毫米的尺寸變化,很難說這會對人體造成什麼影響。事實上,在這樣的距離上就要開始擔心黑洞的極端引力作用。

總之,雖然引力波攜帶了巨大的能量,但它們與物質之間的相互作用其實非常微弱,人類很難直接感受到引力波造成的尺寸變化效應。

2樓:匿名使用者

雖然引力波攜帶了巨大的能量,但它們與物質之間的相互作用其實非常微弱,人類很難直接感受到引力波造成的尺寸變化效應。

3樓:山野田歩美

引力波的衰減是非常非常快的。。。。。。。。。。

因此,就算是極強極強的引力波,可能會在一公里範圍內會引起一個原子大小的改變。

因此,你不會有什麼感覺。

事實上,探測引力波是非常非常困難的事情,需要極精密的裝置,才能觀察得到。

4樓:匿名使用者

理論上,如果引力波真的足夠強,我們是可以看到的,我們可以感受到重力的變動,而眼睛可以看到物體似乎發生了形變。

事實上,這麼強的引力波是難以存在的。引力波引起的時空彎曲連精密的儀器都很難看到,何況人呢。

5樓:匿名使用者

應該不會,引力波改變空間曲率,我們就在空間裡,三維的世界很難感受曲率的變化。

6樓:青松嶺無悔

你好,如果引力波足夠強大,我們感受不到。

7樓:新手高達迷

首先什麼是引力波?

在某些特定環境之下,加速物體能夠對這個曲率產生變化,並且能夠以波的形式向外以光速傳播。這種傳播現象被稱之為引力波。其實在兩個雙黑洞系統中兩個黑洞合併時,由於兩個黑洞的加速度巨大,因此會產生很大的引力波,當距離足夠近你是可以感受到引力波的,之所以ligo費了那麼大勁才發現引力波是因為距離太大導致傳播到地球只有一個原子的波動

8樓:科幻老怪

肯定感受不到。因為人體沒有那種感覺器官。這就像煤氣,如果人工不加氣味劑,人是毫無察覺的,會直至中毒死亡。引力波同樣毫無察覺,只能通過儀器和現象發現引力波。

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