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当我们在地球上测量引力波时,LIGO探测到的引力波的振幅是否已经减小了?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-04-06 08:45:58

事实上,引力波会随着距离的增加而减小。

有趣的是,引力波的振幅与距离成反比(不是平方反比)而下降。(这与引力波的能量与距离成反比而下降是一致的。)这就是为什么LIGO探测器会产生一个可测量的位移,即使是来自数十亿光年之外的引力波。

引力波是所谓的四极辐射:它对一团物质的影响是,它在一个方向被挤压,在一个垂直方向被拉伸,即使它的体积保持不变。简而言之,这是一种流动的潮汐效应。

是的,如果潮汐效应足够大,它会破坏东西。在靠近引力波源的地方,引力波可以产生非常强大的影响。

然而,LIGO探测到的引力波频率非常低。由于引力波以真空光速传播,这意味着它们的波长非常长,可达数百公里,甚至数千公里。这种波长很长的引力波将能量传输到人类或其他生物这样的小物体上的效率非常低。

因此,即使你是尽可能接近黑洞的合并,说,地球是太阳的光(也就是说,几分钟而不是数十亿光年的距离)生物效应可能会仅仅局限于一个强大的声音上升然后下降,对应的最大频率,几百赫兹,重力波活动。也就是说,你身体对这种频率的机械振动最敏感的部分,你的耳膜,会察觉到它;你身体的其他部分可能不会受到影响。

我仍然认为这是一个了不起的认为如果我们足够接近黑洞合并,甚至漂浮在空间没有介质进行纵向压力波(即我们通常所知的声音)引力场的振动,即时空度规,将足够强大让我们听到。

当然,如果你离得更近,就像任何强大的声音一样,这些引力波也可以通过机械地致命地影响你的身体,杀死你。请注意,如果你离黑洞合并这么近,十有八九会有别的东西先杀了你。这是因为黑洞通常被其他物质包围(例如,下落的气体、尘埃等),而其他物质会被加热到相对温度,释放出致命剂量的辐射和诸如此类的物质,因为两个黑洞在合并前螺旋状地越来越靠近对方。
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