引力波是什么?人类是怎么证明引力波存在的?
发布网友
发布时间：2022-04-23 16:13
共1个回答
热心网友
时间：2023-09-11 03:28
其实并没有什么引力的“存在”，科学研究不是这么分析事物的
几个物体互相加速朝其他物体运动的现象被命名为引力，没有引力他们就会呆在原地不动。
引力的存在证明就是如上所述现象的表现。
一个简单的范例就是伸直手臂把一个普通的物体放在空中并随后放开它，看着它落下来。当没有其他力的作用时，这个物体和地球只是在向对方互相加速移动。
保持着严谨的态度，我们会想办法消除其他影响因素，比如在真空中进行试验。
我们也可以用卡文迪什（Cavendish）装置证明引力存在于各种物体之间。
引力理论则是一个完全不相同的东西…牛顿引力理论的证明通常是被用于卡文迪许试验，这显示出万有引力的存在…这为预测天体的运功轨道和在大质量物体旁“向下”的防向提供了确切的证据。
对于爱因斯坦的引力理论，其验证试验是星光的弯曲（这是爱因斯坦和牛顿引力之间的关键区别，两者都预测星光的弯曲，但程度不同）
但是，这些这些理论并没有绝对的证据…只是证明它们是解释自然界已知事实并具有预测效用的最好和最简单的模型。
没有一种办法能够完全把*的、无实体的、小精灵从是万有引力的理论的原因的理论中排出去，这些小精灵对于所有尽可能靠近的物体都有着一种“作用”但是我们观测不到，也就是说这个模型假设除了我们观测到的东西之外还一些东西存在，而我们可以利用“奥卡姆的剃刀”——当对于一个现象有两个不同的解释，在这种情况下，其中需要更少的假设的那个一般是对的，也就是说假设越多，解释越不正确。
最后，科学理论没有得到证实，虽然它成立了但不是通过支持它的证据建立的。 相反，科学理论是由失败证明所建立的（这就是为什么在考虑理论测试之前，有必要认为它是错的，随后证明错误理论的的错误）。
引力存在的证明远远超出了世界上最强大的加速器的能力范围。为了证明它需要接近普朗克级的能量。（一普朗克能量约等于1.9511*109J 或543.36kWh）
与我们每天遇到的所有其他基本力相比，重力是一种相当“弱”的作用力。 这就是为什么即使整个星球都在“把物体拉下”的情况下，也可以用一只手抬起物理书的原因。 提起教科书所用的力来自电磁力，而重力比该力弱40个数量级
在普朗克尺度上，量尺的重力耦合强度与所有其他基本力相当。 因此，例如在普朗克尺度上，两个电子之间的重力相互作用的强度将等于它们之间的静电相互作用。
在这种规模上，必须考虑时空的量子涨落，因此需要一种引力的量子理论。
引力量子理论的一个候选者是“非阿贝尔规范不变相对论量子场论”。 尽管量尺尺度是非阿贝尔数，但预计该理论的量尺耦合强度会随着能量的增加而增加。 该理论不会表现出非阿贝尔规范量子场理论（例如量子色动力学）的渐近自由特征。
重点是在存在重力（例如质量或能量）的源场的情况下，这种量子场论（QFT）不可重归一化甚至到1个费曼环。
这意味着用有效量子场理论的话来说，不可重归一化的引力相互作用被E/λ之比的幂所抑制。在这里，E是实验上可用的能量，λ是普朗克能量。
这种“压缩”是我们低能级世界中重力如此之弱的原因。因此，要获得确定的引力作为自然的基本力的证明，能量尺度必须接近普朗克尺度。任何这样的能量规模都远远超出了当前加速器的范围。
在该能量尺度上，理论中不可重归一化的术语变得很重要，并且对物理量的总值有着相当的“贡献”，如此以来，重力耦合的强度也称为牛顿的重力常数G。
在此之前，人们一直把落在地上的苹果作为我们宇宙中引力相互作用的一个例子，每个粒子都被这种力吸引着其他所有粒子，这就是我们观察到经典低能级世界中存在引力的主要原因。
