广义相对论引力波(论文)

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1、引力波探索姓名:于克锋学号:2003080007摘要:电荷被加速时会发出电磁辐射，同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射，这是广义相对论的一项重要预言关键字:引力波(gravitationalwaves)广义相对论电磁波引力波:牛顿在数学，物理和天文学方面有着许多重要的贡献。但是，他最为人知的贡献是发现了引力学定理。爱因斯坦的许多理论，包括对引力波的预言，都是从牛顿引力学理论中得到灵感的。其中一个最广为人知的故事，是描述有一天，牛顿正坐在一棵苹果树底下思考着宇宙。突然一个苹果从天而降砸到了他的头上。震惊中的牛顿马上意识到发生了什么事。就在这一瞬间，他认

2、识到了引力是怎样将物体拉向地球的。这个故事可能是虚构的，但它却符合事实。牛顿对自然的观察使他发现了引力定理。他认识到那个将苹果拉向地球的力很可能与使月亮围绕地球转的力是一样的。从而，他认为所有物体之间一定存在一种吸引的力，并称之为引力。根据他的发现，牛顿注意到所有物体都互相吸引。质量越大，引力越大，但随离开物体距离的增大而减小。他称这就是引力定理。在他的引力学理论中，牛顿结合了另外三位伟大的科学家哥白尼(1473-1543)，开普勒(1571-1630)，伽利略(1564-1642)的理论。牛顿的理论解决了许多他那个时期的难题，包括潮汐产生的原因，地球和

3、月亮的运动，以及彗星的轨道问题。虽然牛顿的理论解释了什么是引力，但是，在随后的300年中，引力产生的原因仍然是个谜爱因斯坦认为是一种跟电磁波一样的波动，称为引力波。引力波是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递。引力辐射是另外一种称呼，指的是这些波从星体或星系中辐射出来的现象。牛顿认为是一种即时超距作用，不需要传递的“信使”电荷被加速时会发出电磁辐射，同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射，这是广义相对论的一项重要预言。引力波的基础理论线性爱因斯坦方程引力波广义相对论下的弱引力场可写作对平直时空的线性微扰

4、habeta}=eta_{alphabeta}+h_{alphabeta},"src="">，其中

5、h_{alphabeta}

6、<<1,"src="">这里是平直时空的闵可夫斯基度规，是弱引力场带来的微扰。在这个度规下计算得到的黎曼张量为

7、betah_{alphau}-partial_mupartial_alphah_{betau}+partial_upartial_alphah_{betamu}-partial_upartial_betah_{alphamu}right)"src="">爱因斯坦张量为　　

10、天文学这一新兴领域还为时尚早。但从相关的理论研究角度来看，理论上的引力波天文学已