在正在合并的黑洞附近绕行轨道感觉如何?


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最近的第四次发现,引力波的黑洞质量是太阳质量的31倍和25倍,并且它们释放了3个太阳质量的能量作为引力波,这让我想知道环绕这个二元黑洞的轨道会是什么样子合并发生时,系统在1AU上运行?


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本文由物理学家解决您的问题。 forbes.com/sites/briankoberlein/2016/02/13/… 这是一个非常相似的问题: physics.stackexchange.com/questions/235285/…–
userLTK

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物理学的答案与@ t.sand的答案完全不同...
J. Chomel

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物理堆栈交换中的答案是完全不令人满意的。那些涉及能量的人甚至没有提到重力相互作用太弱,以至于3太阳质量的引力能量本身对人类的影响很小,这是因为人类的大小和引力常数的大小。鉴于时空变形不像正常的压缩和拉伸,而且没有证据表明平滑的引力波使物质变形对人的伤害为0.01%,因此公认的答案是毫无用处的。
ACAC

令我惊讶的是,没有人接受@ACAC的观点,即GW是时空的涟漪,而这种失真从根本上不同于普通空间中对象的压缩或拉伸。另一个被忽略的是,GW以光速行进:不可能以这种速度“感受”起涟漪。
Chappo尚未忘记Monica

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物理学SE中的类似问题:引力波的外观或感觉如何?
uhoh

Answers:


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如果情况正确的话,它可能会造成严重的损害。

三个太阳质量的能量约为5x10 47焦耳。1 AU约为1.5x10 13厘米。球的面积因此约为4×10 27 cm 2。这是10 20焦耳cm -2的通量。如果它可以耦合到您,那么有足够的能量来造成损害。

在地球上测得的GW应变约为10 -22。应变随着反向距离而下降,千兆字节对AU的比率约为10 14,因此合并后1AU处的应变约为10 -8。就其本身而言,这可能不会伤害您。

但这不是一个简单的一次性应变,它正在与合并的黑洞的轨道频率一起振荡,任何在该频率处发生物理共振的东西都可以从GW场中吸收能量,可能是大量能量。

(请注意,这取决于方向。机械共振需要与GW对齐,并且GW不会在所有方向上发出,因此您希望(或也许不希望!)处于合并平面中。 )

GWs不能沉积能量的说法是完全错误的-如果确实如此,LIGO无法检测到它们!-但是,如果您相信这一点,那您就是一个出色的公司:爱因斯坦花了数十年的时间才使他确信GW实际上携带能量!


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想象这样的条件是非常美丽的。

第一件事是我们无法用眼睛观察它们,因为黑洞不会发生光反射。

当观察者相对于合并黑洞静止时:现在,当黑洞合并时,周围时空的引力波将开始增加,并且其振幅也将增加。它会影响观察者,因为波浪开始将观察者从黑洞中推开。但这不会影响观测的图像,因为光也会在重力波中弯曲。引力波也会使时间膨胀,但是我无法想象它们合并时实际发生的情况。


我认为您是对的,如此强大的引力波具有推动作用,但是如果您不对广义相对论有深入的了解,您怎么能想象到这一点呢?这是一个棘手的问题。:-)
peterh-恢复莫妮卡

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先生,谢谢您的答复。我会尽力完成答案。我希望下次我不会让您失望。实际上,我正在从您的电子管(时空频道)学习第9个标准的相对论。

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好。您不需要相对论,只需考虑脉冲保留,在广义相对论中也是如此。
peterh-恢复莫妮卡
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