弱场引力波方程揭秘引力波本质—— 张朝阳的物理课探索引力波的形态 (引力场引力波)

科技资讯 2025-01-03 18:37:13 浏览次

在 2022 年 12 月 15 日中午 12 时的《张朝阳的物理课》第二百三十二期中，搜狐创始人、董事局主席兼首席执行官、物理学博士张朝阳坐镇直播间，延续上一次课程，求解了度规的形式，介绍了引力波的两种模式，并利用测地偏离方程介绍了引力波导致的可观测效应。

广义相对论的基本框架

张朝阳首先回顾了广义相对论的基本框架。广义相对论表明物质的存在导致时空弯曲。在弯曲时空中的粒子运动时，不需要考虑引力，而是沿着最短的线运动。度规是一个二阶张量，可以描述时空的弯曲。度规的一阶导数可以定义克氏符，克氏符描述了基矢随坐标的变化。克氏符的二阶导数可以定义空间的黎曼曲率，黎曼曲率决定了时空是否弯曲。黎曼曲率由度规的二阶导数组成，如果黎曼曲率为 0，说明时空是（局域）平直的，如果不为 0，说明时空是弯曲的。时空的弯曲由物质的存在决定。要得到具体的度规，需要搞清楚度规与物质存在的具体关系，描述这一关系的正是爱因斯坦场方程。