《BBC爱因斯坦未完成的交响乐》(Einstein's Unfinished Symphony)[DVDRip]

《BBC爱因斯坦未完成的交响乐》(Einstein's Unfinished Symphony)[DVDRip]
  • 片  名  《BBC爱因斯坦未完成的交响乐》(Einstein's Unfinished Symphony)[DVDRip]
  • 简  介  发行时间: 2005年地区: 美国语言: 英语
  • 类  别  综艺
  • 小  类  纪录片


  • 详细介绍简介: 本片讲述爱因斯坦对引力波的预言。
    根据广义相对论,行星之所以环绕太阳是因为它们沿弯曲时空的最短路线行走.
    如果太阳突然消失,它周围的时空会发生改变。依据爱因斯坦的理论,在水星附近的时空会比在冥王星附近的时空先发生改变,所以谁星会先飞出轨道。这些时空的改变以引力波的形式传递。
    把引力波想象成投入池塘中的石头引起的水波可能会帮助理解。当石头投入水面时,在石头周围的水就立刻被扰动,并且扰动会从那里传播到其他地方。相似的,大质量物体的质量或者速度的突然改变会扰动周围的时空,然后这些扰动会用引力波的形式传播出去。
    当引力波在空间中传播的时候,它们会引起时空的变化。这就意味着物体的形状会由于引力波的通过而发生震荡。想象一束引力波通过一本书时候的情景:那本书会先被伸长,再被缩短,如此反复。在一个给定的时间内,书的厚度会增加,而书的高度会减少。
    引力波的强度决定了物体形变的程度。这取决于它来自什么类型和尺度的时间。只有大尺度的事件发出的引力波我们才能探测到。
    举个例子,两个黑洞的碰撞产生的引力波可以让空间以大约 10~18 米每千米的程度改变。换句话来说,两个黑洞的碰撞产生的引力波会使帝国大厦的高度改变一个质子宽度的百分之一。这就是为什么引力波的探测如此困难的原因。
    幸运地,科学家现在可以建造进行如此精确的测量的仪器了。
    来自黑洞碰撞的引力波会使帝国大厦的高度改变一个质子宽度的百分之一。一个质子宽度是原子宽度的千分之一,原子宽度是一根头发宽度的百万分之一,一根头发宽度是一毫米的一千分之一。
    ii
    一、引力波和引力波探测的重大科学意义
      爱因斯坦广义相对论将引力场和时空结构联系起来。它指出,质量的存在导致时空弯
    曲(图)。广义相对论曾给出四个着名的预言:光线弯曲、引力红移、黑洞存在和引力波存
    在。引力波存在是广义相对论最重要的预言,对爱因斯坦引力波的探测是近一个世纪以来
    最重大的基础探索项目之一。 引力波存在的间接证据是由Hulse和Taylor首先得到的。19
    74年,他们发现了脉冲中子双星PSR1913+16并对它的轨道运动周期进行了长期观测。根据
    广义相对论,中子双星系统在作轨道运动时,会辐射出引力波而使轨道变小,周期变短,
    Hulse和Taylor的观测结果与广义相对论符合得极好。Hulse和Taylor荣获1993年诺贝尔物
    理学奖。
      国际引力波社会奋力推进引力波的直接探测,其近期目标当然是瞄准诺贝尔物理学奖
    。不失时机地实施中国引力波探测计划,也将是我国科学界向诺贝尔物理学奖冲击的一个
    极佳时机。除验证爱因斯坦引力波预言之外,基于引力波探测的引力波天文学将是继传统
    电磁波天文学、宇宙线天文学和中微子天文学之后人类认识宇宙的一个新窗口。引力波的
    探测对于研究宇宙的起源和演化都有极其重大的意义。
      二、引力波探测的历史、现状和发展趋势
      人类对引力波的直接探测已有近40年的历史。首先采用的探测装置是共振棒。但是,
    由于引力波的强度极弱,共振棒灵敏度低,探测引力波的目的难以实现。1956-1972年,P
    irani, Weber和Weiss 等先后提出了用激光乾涉仪探测引力波的设想。激光乾涉引力波探
    测仪的主体是一台激光迈克尔逊乾涉仪。在无引力波存在时,调整臂长使从互相垂直的两
    臂返
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