在宇宙中“引力波”比光速快10000倍,是真的吗?

2025-06-20 23:04:10
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回答1:

在宇宙中“引力波”比光速快10000倍,不是真的。按照上面算法,在465亿光年的可观测宇宙边缘处的空间膨胀速度大约为3.5倍光速。也就是说即使引力波的速度跟随空间膨胀变化,它的速度也只是3.5倍光速。这当然是可观测宇宙大小范围内的,随着以后科学水平和观测水平的提高,可观测宇宙范围还会进一步扩大,当然有一些星系我们永远也不会看到,我们当前的理论除了量子力学,其他的包括相对论都是定域化的,即影响不到我们的东西可以认为它不存在。这样有科学家计算宇宙的真正大小为2250亿光年,即使按这个尺寸算,引力波的速度也不会超过17倍光速,离着10000倍光速差的太远。

爱因斯坦认为带质量物体加速度运动就会产生引力波。实际上爱因斯坦并不喜欢“引力波”这个叫法,是个“波”不假,但严格说起来,它并不是“引力”的波动,它是时空变化的振荡传播,所以引力波被称为时空的涟漪。按照爱因斯坦广义相对论的说法,引力是时空弯曲的几何效应,“引力”和时空是有联系的,弯曲的时空就是引力场。所以从这个角度上看,引力的传播是弯曲时空自身的传播,而引力波是时空变化的传播,两者是有区别的,但它们的传播速度应该是一样的,即都是光速,而非10000倍光速。既然引力波是时空变化的传播,下面我们就再从时空的特性方面加以分析。我们知道所有物体的运动都是在时空中的运动,都是以时空为背景,运动速度等于路程除以时间,速度的大小是时空的度量。光的运动也不例外,光速再快也是在时空里的运动,跑不出时空。时空具有相对性,光速的不变正是时空都具有相对性的体现,光和光速可以说是时空的本质属性,代表着时空自身的东西,因此任何物体的运动速度不会超过时空就不会超过光速,光速成为物体运动的最高速。引力和引力波也是与时空有关,因此它们的速度理论上也只能是光速,不可能是10000倍光速。

对引力波速度的一点质疑。上面已经讨论了,引力波既然是时空的涟漪,那它的速度必然与时空的特性有关,时空不但是弯曲不均匀的,而且还是膨胀的。不但是膨胀,还是超光速膨胀。那时空的膨胀是否能影响引力波的传播速度?是像光速一样一直不变?还是随着超光速膨胀的空间而自然超光速传播?还尚未可知。根据哈勃定律中的哈勃常数可计算出星系相互之间超过多大距离,相互退行(空间膨胀)的速度就超过光速了。2018年最新的哈勃常数为73.52千米/秒·百万秒差距,即每相距326万光年,星系的退行速度就增加72.53千米/秒,用光速除以这个哈勃常数,很容易就算出大约距地132.9亿光年处,星系所在的空间膨胀速度就超过光速了。目前相对于地球来说,可观测宇宙的直径为930亿光年,即以地球为中心,半径为465亿光年的球形区域。

按照上面算法,在465亿光年的可观测宇宙边缘处的空间膨胀速度大约为3.5倍光速。也就是说即使引力波的速度跟随空间膨胀变化,它的速度也只是3.5倍光速。这当然是可观测宇宙大小范围内的,随着以后科学水平和观测水平的提高,可观测宇宙范围还会进一步扩大,当然有一些星系我们永远也不会看到,我们当前的理论除了量子力学,其他的包括相对论都是定域化的,即影响不到我们的东西可以认为它不存在。这样有科学家计算宇宙的真正大小为2250亿光年,即使按这个尺寸算,引力波的速度也不会超过17倍光速,离着10000倍光速差的太远。

回答2:

如果说引力波比光速快,那真是太扯了。



先看一下什么是引力波:

在物理学中,引力波是指时空弯曲中的涟漪,通过波的形式从辐射源向外传播,这种波以引力辐射的形式传输能量。


关于引力波在广义和狭义相对论中的定义都是不同的。

广义相对论中的引力波

广义相对论认为,“时空”就像是一张巨大的橡皮膜。而在这个膜上,如果放一个质量很大的物体,比如地球——这张膜就会凹下去——也就是周边的时空发生了变形“弯曲”。再放一个物体上去,比如太阳——又会使时空发生变形。地球,便会沿着这个已经弯曲的时空运动。也就形成了“地球绕着太阳转圈”的状态。



基于这个理论,爱因斯坦后来提出,这种对于“时空”造成的“形变”可以在宇宙中以光速传播,并以“引力波”命名之。

就是说这个引力波在广义相对论中是以光速进行传播的。



后来科学家也通过实验证实了引力波的存在,并且计算出“引力波”信号来源于13亿光年之外,两个大质量黑洞的合并。

经过进一步的分析证实,根据我们此前介绍的“广义相对论”,在合并过程中,两个黑洞的旋转造成了时空的“弯曲”,这一巨大的能量以引力波的形式,向宇宙传播,并终于在13亿年后抵达地球。

更让人兴奋的是,人类对早期宇宙的进一步观测研究也就成为了可能。在此之前,由于宇宙早期的“迷雾”状态,光,无法带给人类足够的信息。

但有了“引力波”,人类也就突破了这层阻碍,有机会“回到”宇宙大爆炸的最初瞬间。

毫无疑问,这项研究,在人类的科学探索历史上,具有划时代的意义。



狭义相对论中的引力波

引力波不能够存在于牛顿的经典引力理论当中,因为牛顿的经典理论假设物质的相互作用传播是速度无限的。也可以理解为引力波在狭义相对论中并不存在,它只是一种现象,并不能观察或者说是测量。


回答3:

引力波就是光速,一样的,所以不存在后面的说法。引力波其实已经被发现,这也证实了爱因斯坦对广义相对论的预测。

然而,引力波的速度并不比光速快 1000 倍。它的速度就是光速,这一点已被科学家证实,符合相对论的预测。本质上,引力波的传递也是信息的传递。我们每时每刻都能感受到太阳的引力效应,就像我们每天都能感受到阳光一样。然而,无论是阳光还是太阳的重力,都需要时间才能转移到地球上,大约需要 8 分钟。如果太阳现在消失了,我们需要 8 分钟才能感觉到太阳引力的消失,然后一切都会消失。因此,不要相信重力波远远超过光速的谣言,那些有这样谣言的人基本上只是网络上的八卦。

这种流言蜚语不需要证据,只需要跟自己的感觉和偏好一起去。然而,对于科学家来说,绝对不应该也不应该胡说八道。爱因斯坦提出广义相对论 1916年预测引力波的存在基于广义相对论,结果罗隆济河不变性广义相对论。广义相对论的核心是时空曲线,而引力只是时空曲线的外在表现。简单的理解是: 质量告诉时空如何弯曲,空间告诉质量如何移动。这意味着天体的存在可以引起时间和空间的曲线。

如果天体加速运动,它们会产生时空涟漪。这种时空波纹的传播速度就是光速。也就是说,重力的相互作用有速度。即使太阳突然消失,时间和空间的曲线也会以光速消失,直到大约八分半钟后,地球才会脱轨。引力波也在头两年被发现,发现者获得了诺贝尔奖。其中一个发现者是霍金的好朋友和《星际穿越》的科学顾问索恩。

回答4:

引力波已经被发现,也证实了爱因斯坦广义相对论的预言。不过引力波的速度并没有比光速快1000倍,它的速度就是光速,这点已经被科学家证实,也符合相对论的预测!

回答5:

引力波超过光速万倍,这完全成立,而且不止万倍。