小学生科学ppt-引力波

（图1注：双黑洞系统想象图。

（来源于LIGO网站））天外飘来引力波对于“波”，我们并不陌生，生活中时常会听到无线电波、电磁波、声波、光波等等，引力波也是波的一种。

既然称之为引力波，它必然与引力有关。

所以，在更深一步了解引力波之前，我们需要了解一下人类对于引力的认识过程。

17世纪末的物理学家牛顿看到了下落的苹果，意识物体之间普遍存在的一种力，称之为“引力”，并且将其数学化，这就是我们熟知的万有引力。

万有引力认识的精髓是物体质量的存在导致了引力，这在牛顿之后的两百多年里被认为是宇宙间的绝对真理。

直到1905年狭义相对论发表，再到1915年广义相对论的发表，爱因斯坦提出了一种完全不同的对于引力的看法，引力是因为质量对于时空造成了变形所导致，而非质量之间的吸引。

这就意味着，我们时空可被当做一种可以变形的介质来认识。

所以引力波，简单来说，就是时空自身的波动。

相比较我们熟知的无线电波（或者电磁波），它仅仅是在时空之中传播的，时空是它的媒介。

人们常说“星辰大海”，如果将时空视作海洋，那么天体就如同海洋生物一般。

可以想象，如果大海中的某个生物摇了摇尾巴、或是晃了晃头，海水由此所产生的波动就会向外传播。

与此类似，宇宙中某个天体的剧烈活动，会对所在的时空产生扰动，时空自身的波动也会向远处传播，如果足够强，就能够为地球上的我们所感知。

在引力的世界中，我们的宇宙通常是平静的。

可是在北京时间2015年9月14日17点50分45秒，地球上的LIGO探测器却探测到了来自于宇宙深处距离地球13亿光年之外的一场引力风暴，来自于一个双黑洞系统的合并，以它的探测日期命名为GW150914。

（图2注：LIGO的两个观测站探测到了同一个引力波事件。

上面为观测得到的曲线，下面是和理论相比较之后的拟合结果。

（来源于LIGO所发文章））两个黑洞的“火并”此次发布会的另外一个亮点就是双黑洞。

这也是人们首次直接发现双黑洞，这两个黑洞的质量分别为26和39太阳质量，属于恒星级黑洞。

1.引力波的定义和概述引力波是由爱因斯坦广义相对论预言的一种天体物理现象。

它是一种传播在时空中的扰动，由质量和能量的加速运动产生。

引力波可以看作是时空结构的震荡，类似于水波在水面上的传播。

根据广义相对论的理论，质量和能量会使时空弯曲，就像将一张弹性的橡皮膜放在平面上，当在其上放置质量或能量时，橡皮膜会产生弯曲。

当质量或能量发生变化时，这种弯曲也会随之改变。

引力波就是这种时空弯曲的扰动，它以波动的形式向外传播。

引力波的产生通常源于质量和能量巨大的天体事件，例如两个黑洞合并、中子星碰撞等。

这些事件引发的巨大能量释放会在时空中产生引力波，这些波会以光速传播，穿过宇宙的各个角落。

引力波的探测对于我们理解宇宙的演化和结构非常重要。

通过探测引力波，我们可以间接观察到宇宙中黑洞、中子星等强引力场的存在，进而验证广义相对论的预言。

引力波的探测也为研究宇宙的起源、星系演化等提供了新的手段和窗口。

近年来，科学家们通过建造高精度的引力波探测设施，如LIGO、VIRGO等，成功地捕捉到了多个引力波事件的信号。

这些发现引发了引力波物理学的革命，并为将来更深入的研究提供了巨大的潜力。

引力波的研究和探测领域仍然处于快速发展阶段，未来的研究将进一步揭示宇宙的奥秘，并可能带来更多关于引力波的新发现和应用。

2.引力波的发现历史和重要性引力波的存在是由爱因斯坦在1916年基于他的广义相对论理论预言的。

然而，直到近一个世纪后的2015年，科学家们才首次成功地直接探测到引力波信号，这是一次里程碑式的事件，标志着引力波物理学的突破。

发现引力波的重要性无法低估。

首先，引力波的直接观测为广义相对论的验证提供了强有力的证据。

爱因斯坦在他的理论中预言了引力波的存在和性质，而通过成功探测到引力波信号，我们能够验证这一理论在极端条件下的准确性。

其次，引力波的探测为我们提供了一种全新的观测宇宙的方式。

传统的天文观测方法主要依赖于电磁辐射，如可见光、射电波等。

引力波（物理概念）轰动全球的引力波究竟是什么？物理概念共2个含义•物理概念•隋柯名2016年歌曲收起引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的，即物体加速运动时给产生的水波。

在1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。

1974年，拉塞尔·赫尔斯和约瑟夫·泰勒发现赫尔斯－泰勒脉冲双星。

这双星系统在互相公转时，由于不断发射引力波而失去能量，因此逐渐相互靠近，这现象为引力波的存在提供了首个间接证据。

2016年2月11日，LIGO科学团队与处女座干涉仪团队共同宣布人类对于引力波的首个直接探测结果，其所探测到的引力波是源自于双黑洞并合。

2017年，莱纳·魏斯、巴里·巴利许与基普·索恩因成功探测到引力波，而获得诺贝尔物理学奖。

[1]2017年10月16日，全球数十家科学机构联合宣布，从约1.3亿光年外，科学家们首次探测到壮丽的双中子星并合产生的引力波，及其光学对应体。

中文名引力波外文名Gravitational wave别称Gravity wave提出者美国马里兰大学教授J·韦伯提出时间1959年应用学科天文学、物理学、量子力学适用领域范围天文观测报告发现时间北京时间2016年2月11日23:30左右发现地点美国激光干涉引力波天文台更多简要介绍引力波引力波是爱因斯坦在广义相对论中提出的，即物体加速运运动时产生的水波。

但是，只有非常大的天体才会发出较容易探测的引力波，如超新星爆发或两个黑洞相撞时，而这种情况非常罕见。

因此，相对论提出一百多年来，其“水星进动”和“光线偏转”等重要预言被一一证实，而引力波却始终未被直接探测到。

引力波有宇宙初生时的“啼哭”之称，它自宇宙诞生后便一直四散传播，现在可探测到的余响能量非常小，被称为“随机引力波背景”。

在“激光干涉引力波观测台”中，科学家便是努力在长达4公里的激光光线中，寻找“随机引力波背景”带来的比一个原子核还小的扰动。