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引力波探测器到底能测量什么?美国引力波天文台用激光干涉方法探测引力波;它的原理如

引力波探测器到底能测量什么?美国引力波天文台用激光干涉方法探测引力波;它的原理如下: 测量装置由两个长4公里,中空的铝筒,相互垂直平放在地面上;两个铝筒垂直交点处放置激光源;由激光源分别同时,在两个铝筒中发射激光束,照射到铝筒顶端的激光反射镜上,激光将被反射回激光源处,两束返回的激光将在激光源处产生干涉,形静止的干涉条纹。 按照顶级科学专家的说法,引力波是“时空涟漪”,是时空曲率的波动传播,就是由于空间中物质质量分布发生变化,引起时空曲率发生波动变化,从而导致引力波的传播。 这里有个基本假设:引力波是物质波,物质运动将能量传播出来了。引力波拉伸时空的同时,对其所经过空间中的一切物质,都进行了拉伸,无论是实体物质,如铝筒、反射镜、激光干涉接收器,还是激光,都要等时空拉伸(等效性)。 引力波测量原理是:当引力波传播过来时,将对其中一个测量臂(铝筒)先拉伸,这将导致这个测量臂中的激光的光程加长,两测量臂中的激光回波形成的干涉条纹,将产生一个干涉条纹的移动,以此就判断有引力波传播过来了。还可根据引力波的传播角度不同,测量臂拉伸长度不一样,则干涉条纹移动速度也不相同,以此判断引力波源的方位。 由于引力波是从十几亿光年远发出的(顶级天文专家说的),引力波相对于测量仪的几何信息几乎为零,即测量仪相对于引力波就是一个无几何信息的质点。如果要想这么远距离的几何信息可测,则需测量仪的灵敏度或分辨率,至少达到10^-19米以上。测量仪除了要求制造精度超过人类已知的制造能力以外,还要求来自环境的干扰,温度波动、压力、地面的振动(行星运动带来的)和风,要非常小,在10^-19米以内。 由于引力波对空间中的一切物质都有一个等效拉伸效应,这将对测量仪的测量臂和测量介质(激光),产生时空等效拉伸。这里对激光物质的等效拉伸,是与实体物质的拉伸一样,不是光程的拉伸;激光束整体看作是一个实体物,引力波对激光束整体进行等效实体拉伸。这样激光干涉法就无法测量到引力波。如果引力波存在,将只能基于量子纠缠下的引力波通量测量。 由于引力波是时空曲率的波动传播,则引力波物理量是没有质量量纲的。也就是说,引力波如何是物质波?它传递的是物质动能,还是像光、电磁波一样的辐射能?纯粹的时空波动,像宇宙大爆炸一样的时空膨胀,它是如何作用到时空中物质的,即纯粹空间的运动,如何产生动能和辐射能的?如果人类对时空膨胀无感,也就是说,引力波或时空膨胀,作用不到人身体上,这有客观物质性吗?引力波能测量吗? 磁场是由电流环产生的;磁场是拓扑垂直“长”在电流环曲面上的纤维丛几何,而不是流体;即磁场不是流体,而是一个几何体。 引力按照广义相对论解释,引力场是时空曲率梯度场,是一种同伦几何,不是流体,引力场不会像流体一样产生波动传播。因此,引力波十有八九不存在。