引力波的真面目 揭开宇宙之谜 求解弱场引力波方程 张朝阳的物理课

引力波的作用

引力波是时空弯曲的涟漪，由加速运动的质量引起的。

引力波的具体形式

在弱场近似下，度规微扰方程为:
$$\partial_\alpha\partial_\beta h_{\gamma\delta} -\frac{1}{2} \eta_{\alpha\beta}\partial_\gamma\partial_\delta h = 0$$
其中，$h_{\gamma\delta}$ 是度规扰动，$\eta_{\alpha\beta}$ 是闵可夫斯基度规。

方程的解有两个首次直接观测到引力波的是美国LIGO引力波探测器，在2015年9月14日探测到了双黑洞合并产生的引力波信号。

引力波天文学是一门新兴的学科，其观测手段主要有:
- 激光干涉引力波探测器
- 太空引力波探测器

结论

引力波是爱因斯坦广义相对论的重要预言，其存在已通过观测得到证实。
引力波为我们提供了一种新的探索宇宙的方式，可以帮助我们了解黑洞、中子星、超新星等极端天体，以及宇宙早期演化等重大科学问题。