引力波的理论和观测ppt课件.pptx
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1、1. 引力波的提出根据广义相对论,爱因斯坦和其他的物理学家先后提出了4个预言,即光线在引力场中的偏折,光谱线在引力场中的红移,引力辐射存在和黑洞存在。这4个预言中的前2个在随后不久便得到了验证,但后两个预言的验证工作长时间得不到进展。,与电磁辐射类似,在远场处合理地利用平面波近似,可以算出物质系统的引力辐射功率为:,(1),其中k为引力常数, c为光速, Dik为系统的质量四极矩,定义为:,引力波的物理特征:引力波是存在的,以光速传播引力波是横波,有两种偏振态只要系统质量四极矩的三阶导数不为零,就有引力波被辐射。引力波带有能量,因而可以被检测。,(2),2.引力波天体源 从引力辐射功率公式(1
2、)中分母的c5可知要产生目前人类技术水平能探测到的引力波,就需要物质系统有数量极大、变化速度极高的质量四极矩,也就是说要求物质系统具有很大质量和很高的运动速度。目前满足这样条件的引力波源还无法在实验室产生,所以,科学家把引力波探测的对象确定为天体引力波源,目前人们观测分析的天体引力波源主要分为三类:,2.1 天体连续引力波源具有周期性变化质量四极矩的物质系统会发射连续引力波。宇宙中质量四极矩会产生周期性变化的天体有双星系统、旋转致密星体、非径向对称振动的致密星体等在众多的天体连续引力波源中,双星系统的运动状态是最为确定的。根据广义相对论可以算出,一个轨道为圆形的双星系统在距离 R处接收到的引力
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