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伍岳明 曹明富合著 谨以此书献给2005——世界物理年! 牛顿引力理论中没有引力波。牛顿引力公式中没有时间 t项,牛顿的引力是超距作用,显然是与事实不符,因而超距作用是错误的。爱因斯坦认为“万有引力”是时空的一种属性也是不妥的。但是爱因斯坦的有“引力波存在”预言是正确的。爱因斯坦的“引力波”是爱因斯坦场方程的解,显然不同于笔者的“共旋引力波”。“共旋引力波”是自旋星球发出的涡 旋引力波,其波长很长,是长程波。物体之间相互作用力的传递是通过引力波实现的。是从“物理本质”上对引力进行探索。相信总有一天,人类在地球上能直接或间接探测到“引力波”。 人类迄今为止获得的天文信息,除极少部分来自宇宙射线和中微子外 ,绝大部分来自电磁辐射。而电磁辐射是很容易被弥漫在宇宙中的星际物质吸收和散射的,这导致与巨型或高密度天体内部运动变化过程对应的信息极度匮乏。由于引力波不易被星际物质吸收和散射 ,穿透性极好,因此引力波将被寄希望于用来揭示中子星和黑洞等天体内部秘密、了解宇宙诞生和演化的有效工具。一般认为 ,引力波探测将打开又一扇天文观测的窗口,有可能导致一门新学科——引力波天文学的诞生。 由于引力波探测是关系到能否打开一扇天文观测的窗口的大事。所以上世纪至今 ,世界少数发达国家倾注大量的人力、物力、财力于引力波的实验探测。改进的共振棒探测器已组成一个棒天线阵在运行中。在室内模型激光干涉引力波探测器的基础上 ,几个野外大型激光干涉引力波探测器正在紧张地建设中。其中美国的LIGO项目进展引人瞩目。太空引力波探测器的设想已被付诸实施。 但是引力波截至今天还没有用探测器直接测量到。笔者认为可能是探测引力波频率的方向错了。因为共振棒探测器的探测频率范围相当窄。如最早对引力波进行探测的是美国马里兰大学的韦伯,探测引力波的天线,其固有频率设计为
1660赫兹,看来1660赫兹的固有频率要测天体的引力波显然是太高又太窄。一般的共振棒探测器,其固有振动频率约为
1000Hz左右,频宽只有围绕中心频率的几个Hz。这使共振棒探测器的探测对象相当有限。相对于共振棒探测器而言
,目前激光干涉引力波探测器的探测频率范围也只有100Hz~
104Hz。显然激光干涉引力波探测器的探测频率范围也是太窄、频率也太高,因为星球自转速度很慢,频率很小、波长很长,如地球自转角频率为:
0.00001158Hz。地球引力波的波长为: “共旋引力波”假说认为:太阳系天体之间相互作用力的传递是通过引力波实现相互作用的。各星球由于有不同自转角速度,所以各星球发出不同波长的引力波;不同星球引力波的后牛顿力的
表7.1 太阳系星球引力波的特征比较表
从表7.1可知太阳系天体引力波的波长均在长程波段 ,在地球上不想方设法是很难观测到它们的引力波。但是能否制作接收太阳系外天体引力波的共振天线呢 ?笔者认为是可能的,但是必须是自转速度很快、又必须离地球距离较近的天体。沿着“共旋引力波”理论的思路,想方设法是一定能开创出“引力波天文学”新天地。
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