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第十三章 错乱的时空 3（第2页）

引力波的主要性质是：它是横波，在远源处为平面波；有两个**的偏振态；携带能量；在真空中有超距作用等。

引力波携带能量，应可被探测到。

但引力波的强度很弱，而且，物质对引力波的吸收效率极低，直接探测引力波极为困难。

曾有人宣称在实验室里探测到了引力波，但未得到公认。

天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在。

例如，双星体系公转、中子星自转、超新星爆发，及理论预言的黑洞的形成、碰撞和捕获物质等过程，都能辐射较强的引力波。

我们所预期在地球上可观测到的最强引力波会来自很远且古老的事件，在这事件中大量的能量发生剧烈移动（例子包括两颗中子星的对撞，或两个极重的黑洞对撞）。

这样的波动会造成地球上各处相对距离的变动，但这些变动的数量级应该顶多只有10^－21。

以lig引力波侦测器的双臂而言，这样的变化小于一颗质子直径的千分之一。

科学社群中有部分人一开始对于“引力波是否会如同电磁波一般可以传递能量”

感到困惑，这样的困惑来自于一项事实：引力波没有局域能量密度——如此对于引力－能量张量的量值不会造成贡献。

不像牛顿引力，爱因斯坦引力不是一项力理论。

引力在广义相对论中不是一种力，它是几何。

因此这样的场原来被认为不含能量，一如引力势。

然而这场确实可以携带能量，如同它可以在远处作出机械功。

而这已经用可传输能量的应力－能量伪张量进行证明过，也可看出辐射是如何将能量往外携带到无限远处。”

“引力波的作用很大，尤其是在天文观测这一方面。

引力波天文学是观测天文学20世纪中叶以来逐渐兴起的一个新兴分支，其发展基础是广义相对论中引力的辐射理论在各类相对论性天体系统研究中的应用。

与基于电磁波观测的传统观测天文学相对比，引力波天文学是通过引力波这个途径来观测发出引力辐射的天体系统。

由于万有引力相互作用和电磁相互作用相比强度十分微弱，引力波的直接观测对现有技术而言还是一个很大的挑战。

自1916年爱因斯坦发表广义相对论，在理论上预言引力波的存在以来，引力波至今未能在实验上直接被检测到。

因此从这个意义上说，真正实现通过引力波的观测来从实验上研究天体系统，从而完善引力波天文学这一新兴领域还为时尚早。

但从相关的理论研究角度来看，理论上的引力波天文学已经存在，它的发展基础是20世纪中叶以来在引力辐射框架下的天体物理学研究，其中最著名的例子是普林斯顿大学的拉塞尔·赫斯（rssellse）和约瑟夫·泰勒（jseptylr）发现的脉冲双星，r1913+16，这些研究使人们逐渐发现相对论性引力在天体系统中的重要地位。

而从实验的角度来看，引力波的探测技术研究已经取得了相当的成果，研究人员预测人类很有可能在不远的将来实现对引力波的直接探测。”

“引力波还与时空有关，这也就是为什么要选用反重力装置的原因所在了。

根据相对论可知，高速运动的物体和宇宙中大质量的天体碰撞都会产生极强的引力波，当这些引力波传到地球上时会变得微乎其微，因此地球需要极高灵敏度的引力波观测站来探测引力波。

科学家用激光干涉仪来探测引力波，这种仪器得机构由两条互相垂直的长臂组成，长臂的两端挂有两面高反射率的镜子，激光打入到仪器长臂后，从而激光束在镜子之间来回反射。

而科学家对此进行由于光程差引起的微小变化的检测，这个微小变化仅仅有质子直径大小。

此外，对引力波的检测需要极其高的技术条件：比如隔离真空、隔离振动等。