找不到主题

心想着要每周一更新,一周一小结,但是到了时间,发现这一周并没有什么特别的事,也没有特别的人,特别的收获,不知从何下手,不知可以写些什么,找不到一个主题来写,于是就欣欣然放弃了。但是我知道写作是可以培养的,是需要训练的,也是需要方法的,所以我决定摘抄一点这一周的阅读吧。

书籍:《给孩子讲相对论》

1、引力波是怎么探测到的
1916年,爱因斯坦用广义相对论预言了引力波的存在。引力波是时空本身的涟漪。当引力波传来的时候,时空会在与引力波垂直方向上发生周期性形变,而置身其中的物体也会发生周期性伸缩。但引力波及其微弱,通常只能使一把1000千米长的尺子伸缩一千万亿分之一米,相当于一个原子核的直径。因此,几乎没人相信引力波能够被测到,就连爱因斯坦本人也曾想过否定引力波的存在。
探测经过:(1)美国物理学家韦伯,发明了韦伯棒,试图用共振来探测引力波,失败;(2)美国天文学家胡尔斯和泰勒通过对一个脉冲双星“PSR1913+16”的观测,间接证明了引力波的存在;(3)LIGO团队,三大创始人韦斯、索恩、德雷弗,由于政治斗争,之后这三大创始人都离开了LIGO,最后在巴里什的努力下,于1994年得到NSF3.95亿美元的自助,于2015年9月14日,经历了整整100年的等待,LIGO终于探测到历史上第一个引力波信号“GW150914”。获诺贝尔奖。


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整整8千米的管道全部抽真空,让激光在4千米的管道中折返400次后再发生干涉,相当于用激光做出来一把1600千米长的尺子,得到一个相当于原子核直径大小的伸缩,LIGO要得到这个一个原子核大小的变动。得到的引力波来源于两个黑洞的并合,(黑洞:质量特别大的恒星死亡后的产物),研究结果表明,在离地球13亿光年远的地方,一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞发生并合,从而产生了一个62倍太阳质量的黑洞。两个黑洞并合的瞬间损失了3个太阳的质量,这些损失的质量全部转化成引力波的能量,然后在不到一秒的时间内被释放出去。要知道,太阳燃烧了将近50亿年,释放的总能量也不到自身质量的千分之一。换句话说,GW150914在一秒钟内释放的引力波的能量,比太阳在50亿年内放出的总能量还要高3000倍以上。而这些引力波在经过13亿年的漫长旅行后来到地球,恰好被LIGO探测到。这是人类科学史上第一次直接探测到引力波。广义相对论的最后一个理论预言,终于在整整100年后被实验所证实!


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2、狭义相对论
如果一个物理的运动速度远远小于光速,它就满足伽利略变换,这时描述它运动规律的物理学理论就是牛顿力学;如果它的运动速度接近光速,它就满足洛伦兹变换,这时描述它运动规律的物理学理论就是狭义相对论。
沙漏图形成立狭义相对论的徽标。
光速不能和其它速度进行叠加。不管哪个系统,光速都是不变的。光速不变原理。
当一个物体的运动速度接近光速时,无论它的空间还是时间都不是固定不变的。
闵可夫斯基发现用时间乘以光速后,就可以增加一条与其它空间轴都垂直的时间轴,从而把三维欧式空间变成四维闵氏空间。
狭义相对论打破了时间和空间的界限。


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3、广义相对论
引力是怎么产生的?有质量的物体会把它周围的时空压弯,而弯曲的时空会对其中运动的物体产生引力的效果。时空弯曲就是万有引力之源,这就是广义相对论最核心的思想。1919年爱丁顿通过日全食的观测有力的验证了广义相对论(日全食测量偏角的大小)

4、相对论都有什么用
我们都知道卫星定位,最流行的就是GPS系统。在这些系统中,卫星之间需要联系,这样,就需要准确地测定卫星上的时间。我们已经说过,相对论告诉我们,运动的物体上的时间跑得慢一些,这就使得我们在定位时需要考虑到卫星绕地球转的速度。另外,卫星高于地面,在那里,万有引力微弱一点,这又使得卫星上的钟跑得快一点。这两个因素,一个是狭义相对论的结果,一个是广义相对论的结果,都需要我们进行调整时间的计算。


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不知道小朋友看懂了没有,反正我很朦胧。

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