黑洞连光都逃逸不出来,为什么引力波能逃
引力波不是逃出来的,而是没进入。
黑洞逃逸边界外的低于光速的物质都有可能逃逸。
若把黑洞的引力波视为一种涟漪,可用下图表示:
一个静止的黑洞的引力波向外扩散,没有进入黑洞视界,因此不会存在出不来的问题。
若黑洞向左移动,它会向左侧追赶发出的引力波,但由于黑洞的移动速度不能达到光速,黑洞永远不可能追上引力波,因此黑洞发射的引力波还是不能进入黑洞视界
为什么引力波可以从黑洞逃逸,光却不可以
被吸进去的东西当然不会逃逸出来,关键是被吸进去之前和它有相互作用的物体。比如一个氢原子,由于进入事件视界前,引力极大,电子被压进质子内形成中子,这时候它就会在事件视界外延发生核反应,因此在巨大的引力下,粒子之间会连续发生核反应进而在事件视界边缘发射X,γ射线,这时候这些射线有机会逃离黑洞外围引力束缚。同时,由于吞嗤物质的同时,会造成引力波现象,会带走额外的能量,并且,霍金预言了一种成对粒子,黑洞吞嗤1个另一个会被抛离,带走能量形成黑洞的黑体辐射(黑洞的温度),使黑洞及其缓慢的蒸发。成为黑洞辐射。
引力子传播的速度是光速吗?那么在黑洞中它也不能...
引力子和引力波是两回事,虽然两者都属于未发现。
引力波是爱因斯坦广义相对论中预言的,其速度就是光速,不存在2楼说的“超距作用”的问题。(就像自由空间的麦克斯韦方程组是一个波速为c的波动方程一样,自由空间的爱因斯坦场方程也是一个波速为c的波动方程)
引力子是希望可以将引力量子化的理论产物,现在除了弦论以外并没有好的量子化手段,但是现在没有任何实验可以证明弦论。
就如楼主写错了那样,我们也经常笑弦论称为“玄论”。不过这的确是个很漂亮的理论。
2楼关于双生子佯谬的问题的解释是正确的。
至于你题目的问题,不用弦论,可以很容易理解,黑洞能束缚光是靠的引力相互作用,而引力子或引力波本身就是承载引力相互作用的,自然不会受到引力的影响而被束缚。
从哲学的角度看,我们达不到绝对真理,不管谁的理论总会有错的。但是,在引力理论方面,比广义相对论更好,同时又有实验验证的理论至今并不存在。而狭义相对论的方面,虽然量子力学和相对论有冲突,但是现在的基本粒子理论(量子场论)就是建立在量子力学和狭义相对论基础上的,虽然理论本身并不完善,但却是有很好的实验验证的。至于楼主反驳2楼引用的例子,那的确如2楼评论,至少是被严重误导了。
引力波能运用到什么方面
在可预见的未来,引力波应用仍然是天文观测。由于引力波的产生需要很极端的条件,人类活动无法产生实用的引力波。
引力波天文学是继电磁波,中微子之后的一扇全新的窗户,也是天文观测的最后一块空白。引力波的特点使它可以提供其它手段无法获得的信息。引力波是机械运动产生的波,它反映的是质量分布的变化;由于万有引力是所有相互作用最弱的,这一方面导致引力波极端难以产生和探测,另一方面也赋予了它最强的穿透力,甚至强过中微子。这些特点使它可以用于以下场合:
黑洞合并
黑洞合并是重要的天文现象,也是公认的最强的引力波源,特别是星系合并带来的核心巨型黑洞的合并。理想状态下黑洞只是一个强引力源,因此黑洞的合并只会辐射引力波。实际中由于黑洞会吸积星际物质产生电磁辐射,我们可以通过电磁波(主要是X射线)间接观测黑洞合并的事件,但这种手段提供的信息很有限(只能告诉我们有两个黑洞合并了,不能告诉我们它们怎么合并)。
这几年随着计算相对论(Numerical Relativity)的发展,人类对黑洞合并可以进行比较准确的模拟,并预言了一些现象,比如引力辐射的能量,黑洞角动量的进动,以及Black hole recoil(不会翻译,大概是两个黑洞合并通过辐射引力波获得极高的反冲速度,达到每秒5000千米)。如果能对引力波的波形进行分析,我们可以验证这些预测,进而验证广义相对论,同时还能对星系的演化有更深的认识。
超新星爆炸
超新星爆炸也是引力波理论上的重要来源。尽管超新星可以很容易通过电磁波,中微子观测到,引力波可以提供一些独特的细节。由于引力波只反映了质量分布的变化,我们可以获得超新星物质运动的宏观信息。引力波可以轻易的穿透恒星的外层物质,几乎不发生衰减和畸变,我们可以了解超新星内部的情况。这些对天体物理,恒星演化有着极其重要的意义。
中子星—中子星/黑洞碰撞
中子星—中子星和中子星—黑洞的碰撞目前还没有被天文观测所证实,尽管理论认为它们是短伽马射线暴的来源。如果我们能在短伽马射线暴的同时探测到相关的引力波信号,这将会证实中子星与伽马射线暴的关系,同时大大推进相关领域的认识。
由于强相互作用的复杂性,人们对中子星的内部构造仍然缺乏认识。目前仍然缺乏好的中子简并态物质的状态方程(Equation of state,描述物质温度,压强与密度的关系式,如理想气体状态方程),如果能分析中子星与中子星或黑洞碰撞的引力波的波形,我们可以更好的修正状态方程,从而促进量子色动力学(描述强相互作用的理论)的发展。此外不少理论认为中子星的碰撞是宇宙中重元素(如金,铀)的主要来源,对中子星碰撞的深入了解可以促进元素合成理论的发展。
宇宙大爆炸早期,暴涨过程
目前人类对宇宙早期的认识主要来自宇宙微波背景辐射(CMB)。然而早期的宇宙是高密度的等离子汤,对电磁波不透明,因此CMB只能反映宇宙诞生38万年之后的事。然而,由于引力波有极强的穿透性,可以畅通无阻的穿过早期的等离子汤,因而可以记录宇宙大爆炸早期的事件,如暴涨。科学家相信存在这样的“引力波背景辐射”,即原初引力波(primodial gravitational wave)。
值得一提的是,2014年闹得沸沸扬扬的BICEP II就是关于原初引力波的。尽管该实验最后被否定了,但精度更高的BICEP III已经上线。如果能发现原初引力波,可以极大的促进宇宙学,量子引力等理论的发展。
需要说明的是,由于大部分引力波源产生的引力波的波长很长,而且受制于观测手段,引力波观测只能分析波形,而不能进行成像。也就是只能“听”不能“看”。我不知道未来能不能对引力波进行成像。
望采纳
引力波是什么?引力波的发现意味着什么
什么是引力波:
1、引力波也称重力波,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动。
2、是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递的一种方式。
3、如同电荷被加速时会发出电磁辐射,同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射,这是广义相对论的一项重要预言。
发现意味着什么:
1、又增多了一种探索宇宙的方法。
2、如果引力波被证明拥有雷管鸡所预言的性质,我们所有的太阳能电池都将成为雷管鸡锥形,并且我们所使用的太阳能电力将是之前的5倍。
3、由此带来火力发电减少,酸雨、雾霾减少,碳排放少,大气升温变慢。
引力波在广义相对论里,是时空本身的涟漪,是由带质量物体的加速度运动所生成。由于广义相对论限制了引力相互作用的传播速度为光速,因此会产生引力波的现象。相反地说,牛顿重力理论中的相互作用是以无限的速度传播,所以在这一理论下并不存在引力波。