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職老:有關引力波計算的一些解釋--被騷茫後的敢想,嘿嘿
送交者: 職老 2010年01月10日12:38:22 於 [教育學術] 發送悄悄話

首先感謝比薩同學企圖給我掃盲的企圖,嘿嘿,教授我很欣慰:猴急有人類。

 

其實我煙酒引力波不是今天的事情了,大約開始於25年前的高中時期。那時寫了一篇“層論”的文章給清華大學的教授看,主要是提出了“量子層/模糊層/再量子層”的概念。後來在北醫的時候專門計算了一下太陽系量子化,其實也就是所謂的9大行星呈現量子能級穩態的樣子,像電子一樣,如果躍遷,就能釋放“引力波”。

而且符合宏觀普朗克常數和能級量子化理論。這個和目前所謂的量子引力QG完全是兩個不同的概念。後者是企圖用量子微觀理論來解釋所謂的宏觀引力現象。

 

這是人類首先第一次踢出真正引力波的來源問題,所以PIZZA同學沒有仔細閱讀我的原文:我的圖解親自踢出了地球躍遷,而不是PIZZA同學說的旋轉的加行星(地球)公轉旋轉速度運動,因為和電子一樣,電子雖然也是變速運動但因為在穩定能級下就不釋放電磁波,而躍遷下,就產生。

 

所以,與現有引力波理論不同的是,我第一闡明了引力波不只是現在人民認為的所謂中子星纏繞那種劇烈引力改變下產生的,而且還包括:恆星穩態下行星躍遷這種刑事。其實,我到認為兩個中子星核劇烈扭曲很可能不是引力波效應,而是時空本身的改變,有點強相互作用力的感覺。

 

其實就是所謂目前的引力波理論下的觀測也沒有一個是直接的。那麼多引力波探測器,居然結果都是零蛋,嘿嘿。這正說明了目前理論的偏離。

 

當然,引力波還有另外一種刑事,就是黑洞狀態下的:引力子躍遷。

 

我們知道,黑洞是一種很奇怪的時空狀態,這種奇怪似乎不是指光具有運動能量而被吸入的原因,而是因為時空本身的改變。

 

但大家似乎一致認為黑洞狀態下的引力波可能是一種物體被吸入下的能量改變。我的判斷正相反。我認為那個類似電子被激發的能量,也就是說,在黑洞下,引力波的釋放也是一種躍遷而不是墜落。當然,我們目前對黑洞的測量都也都是間接的,也就是說我們雖然假設了一個所謂的黑洞“事件半徑”卻無法解釋這個所謂半徑的真正意義。另外,我們對這個半徑內的所謂實際內涵,也居然沒有辦法真正的描述。其實,我到認為在黑洞狀態下,可能量子化能級更加規範,而且存在着引力子這樣理想狀態下的引力波產生的介質。這些引力波子可以在物體吸入的“激發”作用下,越遷,以引力波的刑事,逃離黑洞。所以我最初假設黑洞引力波有兩個特點:

 

1)黑洞引力波來自黑洞內引力子的躍遷;

 

2)黑洞引力波符合Hv=mC2, 也就是說:黑洞引力波的能量大小(頻率)決定於引力子能量m的虧損,也就是說:引力波在黑洞狀態下部再是所謂引力場下的加速運動,也不完全是恆星系下的行星能級躍遷,而是一種質能轉化下的引力質量消失造成的波刑事。

 

而且在這種假設下,運動的引力波速度為光速,動質量為零,和光子完全相反。

 

根據這個,我計算了黑洞事件半徑內的一個新參數:引力波基礎半徑,或者說引力波子的基礎能級半徑。

 

但是,我這幾天的計算又表明,實際引力波可能和上訴的純引力波稍微有些不同,也就是:他們不需要到達所謂的無限遠的地方,也就是說質量完全轉變成能量而導致光速和動質量為零狀態下才從黑洞逃逸。

 

我的計算表明,實際引力波可能保留有其靜態引力子的一部分能量叫做mg.

 

這個能量導致引力波在1/2左右光速的情況下逃離黑洞,這個逃離半徑很可能和黑洞的事件半徑完全溫和,對於太陽大小黑洞其數值在2800米左右。這樣就第一次真正的解釋了所謂的事件半徑的真正含義。

 

另外,霍金同學從量子力學的角度第一次用負質量的刑事來說明黑洞內量子蒸發的可能,也就是所謂的對黑洞內部信息的可能性了解。但這種所謂的數學上的負質量完全沒有我踢出的黑洞引力子躍遷引力波釋放更合理。

 

而且,我的計算表明,在黑洞的引力波半徑(基態)下引力波子加速很可能是:逆相對論的,就是說隨速度加大,質量是虧損而不是增加,因為質能轉化,而且逃逸前可能是等式能的超光速過程。這點很像火箭加速運動。

 

當然就和現在認為西格斯栗子可能就是暗子DARKER(暗物質)一樣,我假說引力波很可能就是中微子。

 

這樣,在我的新引力波概念下,黑洞就具有了兩個半徑:

 

1)引力波基礎半徑(對於太陽=705 米)

 

2)引力波逃逸半徑(對於太陽=2820米),竭盡或者等於其事件半徑。

 

我目前估計真實引力波的速度應該在1/10-1/2光速左右。

 

_____________________________________________________

下面我來講一下什麼是引力波:

引力波(gravitation wave)是由於有質量的物體在空間中因為加速度引起的引力場的擾動。這個擾動以波的形式在真空中以光速傳播。

看到了?要產生引力波,不僅要有質量的物體(比如黑洞,或者地球,或者您本人),而且要有加速度。所以,一個在真空中靜止,或勻速直線運動的物體,是不會有擾動,也不會產生引力波的。不論此物體質量有多大。即使是黑洞也不行!

 

讀到這裡,知道為什麼有些人剛辛辛苦苦貼的引力波和黑洞蒸發的帖子是胡扯了吧?因為只有一個孤零零的黑洞,是不會產生引力波的。1993年的諾貝爾獎發給了

引力波研究的科學家。這些科學家(對不起我記不得他們的名字了)是如何研究引力波的呢?他們是根據脈衝雙星的研究。啥是脈衝雙星呢?脈衝星實際上就是中子星,也就是質量巨大的恆星爆發後留下的殘骸。中子星密度極大,跟原子核密度相仿,而體積卻極小。如果中子星是太陽質量的話,半徑大概只有10公里。當然中子星一般都比太陽質量大不少。因為只有質量達到1.44個太陽質量之上(這個叫做Chandrasekhar limit, 是由一個老印推算出來的,NB吧?老印還是

有兩把刷子的!),維持白矮星不塌縮的ELECTRON DEGENERACY FORCE才被擊敗,質量會時星體繼續塌縮成中子星。中子星是有PAULIE不相容來維持的。那麼這些科學家為什麼選中子星呢?原因之一,因為中子星質量大但是體積小。大家都知道,引力場的強度跟質量成正比,跟距離平方成反比。原因二,是因為很多中子星在兩個磁極向外放射高能射線,就是所謂脈衝。更着,中子星自傳很快,而且自轉速率穩定。所以中子星脈衝的準確性簡直跟原子鐘有的一拼。對於中子星脈衝的測量是很容易,很精確的。原因三,是因為少量中子星是雙星,而且是在距離很近的軌道上互相環繞運行。

 

這些脈衝雙星是最理想的發現和研究引力波的對象。大家都知道,引力場的強弱跟兩個相互作用的物體的質量之乘積成正比,而跟兩個物體的距離平方成反比。中子星質量都很大。某些中子雙星在很近的軌道上,所以引力場很強。因為引力波是因為引力場的擾動產生的,很強的引力場的擾動就很容易觀察到。具體的表現是,因為引力波的釋放,雙星系統的勢能會降低,這兩顆中子星會越來越近,直到某一刻相撞融合(BTW,伽瑪射線爆有長爆和短爆兩種形式。現在一般認為短爆大概就是中子星相撞產生的)。如果沒有引力波的流逝,這兩個中子星的軌道就不會有變化。這兩顆星就會永遠永遠在固定的軌道上互相運行。根據實際觀測,脈衝雙星的運行周期會逐漸變短(當然變化很小,很緩慢)。這就證實了有引力波造成的勢能流逝。

 

那麼,如上所述,在引力場中做加速運動,就會產生引力波。地球也在太陽的引力場中做加速運動(地球圍繞太陽轉,是一種加速運動),應該也會釋放引力波。不錯,不過地球質量很小,而且離太陽也比較遠(1億5千萬公里,比幾十萬公里遠多了),所以引力波釋放很小。據計算,經過幾萬億億年,地球會因為引力波引起的勢能流逝,落入太陽中。不過,那時候太陽早就出了主序列,變成白矮星了。甚至,白矮星都涼了,成黑矮星了。

 

那麼話題會到黑洞身上。單獨的黑洞會不會釋放引力波呢?答案是否定的,因為黑洞只是有極為強大的引力場,但是沒有物體在這個引力場中做加速運動。EVENT HORIZON之內雖然可能有物質仍然存在,並且在運動,但是因為時空彎曲成了一個封閉的體系,不論光還是引力波都逃不出來,所以即使有引力波也是無關緊要的。那麼,如果有圍繞黑洞運動的物質,比如星體,氣體,隕石或着另外一個黑洞呢?如果在這種情況下,就會有引力波釋放。能量流逝的結果是這些圍繞黑洞運動的物體最終都難逃落入虎口的命運。

 

看到了?引力波是引力波,黑洞的蒸發跟這個根本就是關公戰秦瓊,不是一回事。如果有人想了解黑洞蒸發是怎麼回事,我可以把目前流行的理論貼一下,跟大家探討探討

 

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