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   2016科学家成功探测“引力波”的存在,2016高考必考考题!



新华社华盛顿2月11日电美国科学家11日宣布,他们探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。

  美国科学家11日宣布,他们探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。

  美国科学家宣布探测到引力波存在

  

  新华社华盛顿2月11日电美国科学家11日宣布,他们探测到引力波的存在。引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”。

  美国加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员当天在华盛顿举行记者会,宣布他们利用LIGO探测器于2015年9月14日探测到来自于两个黑洞合并的引力波信号。

  据他们估计,这两个黑洞合并前的质量分别相当于36个与29个太阳质量,合并后的总质量是62个太阳质量,其中相当于3个太阳质量的能量在合并过程中以引力波的形式释放。

  LIGO探测器是美国分别在路易斯安那州利文斯顿市与华盛顿州小城汉福德市建造的两个引力波探测器,不久前完成了改造升级,其探测灵敏度相比2010年提高了约10倍。

  什么是引力波?时空中的涟漪!

  在讲引力波之前,我们先说说大家更为熟知的电磁波。

  电磁波是在1865年被麦克斯韦所提出的,在22年后被证实存在。我们所看到各种颜色的光,还有看不到的红外线、紫外线、无线电波等等都属于电磁波的一种。

  

  和电磁波类似,就万有引力的认识,爱因斯坦这个科学巨人认为牛顿之前的理解太naive。在爱因斯坦的相对论中,认为万有引力是一种跟电磁波一样的波动,称为引力波。

  如果无法想象理解我们换个说法。

  首先大前提,爱因斯坦认为引力是由于时空的扭曲产生的。

  就像是一个铁球放在一块平铺的毯子上。球放上去,毯子中间会凹陷进去(时空扭曲),铁球越重(天体质量越大),凹陷就会越厉害(时空扭曲越严重)。而如果这个铁球是运动的,“凹陷”这个状态便会向周围传播开去,就像是平静的水池里丢进了一颗小石头。

  下面这两个中子星相互吸引旋转释放引力波的图片可能更加直观一点。

  图片来源:Gravitational Waves: The Big Bang's Smoking Gun

  但是,爱因斯坦当时这个想法并没有得到广泛认可和证实。

  引力波是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹一样。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。100年前,爱因斯坦的广义相对论预言了引力波的存在。广义相对论的其他预言如光线的弯曲、水星近日点进动以及引力红移效应都已获证实,唯有引力波一直徘徊在科学家的“视线”之外。

  在物理学上,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动,如同石头丢进水里产生的波纹一样,引力波被视为宇宙中的“时空涟漪”。通常引力波的产生非常困难,地球围绕太阳以每秒30千米的速度前进,发出的引力波功率仅为200瓦,还不如家用电饭煲功率大。宇宙中大质量天体的加速、碰撞和合并等事件才可以形成强大的引力波,但能产生这种较强引力波的波源距离地球都十分遥远,传播到地球时变得非常微弱。

  LIGO是如何工作的?

  引力波有什么用?

  首先明确一点,它不能吃,嗯。

  然后,由于引力波与物质的相互作用非常弱,在传播途径中基本不会像电磁波那样容易发生衰减或散射,这意味着它们可以揭示一些宇宙角落深处的信息,例如宇宙诞生时形成的引力辐射至今仍然在宇宙间几乎无衰减地传播,这为直接观测大爆炸提供了仅有的可能。

 

  另外,考虑到一般认为宇宙间不发射任何电磁波的暗物质所占比例要远大于发射电磁波的已知物质,暗物质与外界的唯一相互作用即是引力相互作用,引力波天文学对这些暗物质的观测具有重要意义。

  也就是说,我们可以通过引力波,去窥探宇宙最深处、最原始的奥秘了,甚至是看到宇宙的源头!

  人类是怎么探测到应力波的?

  引力波非常难以测量,因为当他们到达地球的时候已经变得非常弱了。有多弱?弱到引力波引起的长度变化是10^-21量级的了。

  但是,这没有难倒智慧勇敢的地球人!

  地球人发明了激光干涉测量的方法!

  简单地说通过测量两条激光束相遇的时候所形成的干涉图样的变化来探测引力波。这些图样依赖于激光束的传播距离,当引力波穿过时会引起激光束的传播距离微小变化,通过干涉图样的变化便可以看出来了。(嗯,如果你本科做过物理光学实验……你懂的)

  这种称之为激光干涉计的探测器的灵敏度,是与激光传播的距离成比例的。现在世界上有LIGO和GEO 600这两个工具,用来测量引力波即时空结构中的波动。因为探测器需要寻找的是很微弱的信号,所以需要 LIGO 和 GEO 的尺寸相当大。

  而宣布探测到引力波的那个家伙有多大呢?横竖都是4km,你们感受一下。

  按照小编1千米最好成绩,跑完全程要28min……

  但是即使是这样大的尺寸还显得很拙计,它每年能遇见的引力波事件大概在万分之一件到一件之间,你看这花了几十年才探测到一次。

  也因此,有科学家脑洞大开说想发射几颗卫星上天去充当这个激光干涉计探测器……

  (想象一下卫星在外太空Biu Biu Biu发射激光……)

  首次观测到引力波的意义

  北京时间2月11日晚间消息,LIGO官方刚刚宣布:在爱因斯坦提出引力波概念100周年后,引力波被首次直接观测到。

  来自一个双黑洞系统产生的引力波信号在公元2015年9月14日国际标准时间9:51(北京时间17:51)由两座分别设置在华盛顿州和路易斯安那州的LIGO观测台探测到。这也是人类首次直接观测到一个“双黑洞”系统。

  发布会上,LIGO项目执行主管David Reitze说:“今天,我们开启了引力波天文学的崭新时代。”

  从观测宇宙角度来说,引力波将成为人类探索宇宙更为强大的工具。最初,人类通过眼睛来观测天相。之后,有了光学望远镜,我们能直接看到更远的星体,看的也更清楚。再后来,我们又有了射电望远镜,我们可以通过观测电磁波来研究我们根本看不见、远在亿万光年以外的宇宙。现在,我们或将掌握另外一种探索宇宙的全新工具:引力波。通过研究引力波,我们可以研究电磁波无法直接观测到的黑洞,以及占了宇宙质量95.1%的暗物质和暗能量。引力波天文学将是继传统电磁波天文学、宇宙线天文学和中微子天文学之后,人类认识宇宙的全新窗口,必将引发一场天文学的革命。

  引力波探测除了能够检验广义相对论之外,还有助于证明其它版本的引力理论正确与否,还将推动引力量子化的研究,最终把引力融入其它三种基本相互作用,完成爱因斯坦的伟大梦想。

  引力波像其它的波一样,携带着能量和信息。电磁波(宇宙背景微波辐射)只能让我们看到大爆炸38万年之后的景象,而引力波能够让我们回望宇宙大爆炸最初瞬间,检验宇宙大爆炸理论的正确与否。

  另外,考虑到引力是目前我们所知道的唯一能够超越不同维度的力,或许,通过研究引力波,我们人类就能够掌握进入到另外一个时空的科技。时间旅行,或许不是幻想。

  英国天文物理学大师霍金表示,他相信这是科学史上重要的一刻。

  霍金在接受BBC专访时表示:“引力波提供看待宇宙的崭新方式,发现它们的能力,有可能使天文学起革命性的变化。这项发现是首度发现黑洞的二元系统,是首度观察到黑洞融合。”

  “除了检验(爱因斯坦的)广义相对论,我们可以期待透过宇宙史看到黑洞。我们甚至可以看到宇宙大爆炸时期初期宇宙的遗迹、看到其一些最大的能量”,霍金说。

  意义重大的引力波

  这项发现将是对爱因斯坦广义相对论的又一次证明,后者在将近100年前便预言了引力波的存在。但引力波被首次直接探测到的意义还远不仅于此,它还有着更加重大的意义。作为时空本身的震动,引力波常常会被人和声波进行对比。事实上,引力波望远镜能够让科学家们在光学望远镜“看到”某个现象的同时“听到”它的“声音”。

  有趣的是,当LIGO项目在上世纪90年代早期寻求美国政府的资金支持时,它在国会面对的最大反对者竟然是天文学家们。美国佛罗里达大学广义相对论专家,LIGO项目的早期支持者克里福德·威尔(Clifford Will)指出了出现这种情况的原因:“当时普遍的观点是认为LIGO这个项目与天文学之间似乎关系不大。”而反观今天的情况,人们对此的观点已经完全变化了。

  欢迎来到引力波天文学的世界!

  一、黑洞真的存在吗?

  正如外界所传言的那样,此次宣布的消息是有关两个黑洞合并过程中产生的引力波信号。这样的事件是宇宙中最高能的事件之一——这一过程中产生的引力波信号强度甚至可以短暂超过整个可观测宇宙中所有恒星产生的引力波效应之和。与此同时,来自两个黑洞合并时所产生的引力波也是所有引力波类型中信号最清晰,最便于解译的类型之一。

  当两个黑洞以螺旋形轨道逐渐相互靠拢时,合并过程便开始了,在此期间会释放出引力波。这种引力波拥有特征性的信号,科学家可以利用这些特征信号解译出合并的两个黑洞各自的质量大小。在那之后,实际上这两个原先独立的黑洞就融为一体了。法国巴黎高等学术研究所的引力理论学家迪尔巴特·达摩尔(ThibaultDamour)指出:“这就有点像是你将两个肥皂泡泡靠得很近,以至于它们最终融合一体了。而在合并的初始阶段,较大的那个泡泡会发生扭曲变形。”黑洞合并的情况非常类似,而一旦合并过程完成之后,形成的单一黑洞将恢复为完美的球形。

  探测到黑洞合并产生的引力波信号,其中的一项意义可能会出乎一部分人的意料,那就是证实黑洞的存在——至少由爱因斯坦广义相对论中所预言的那种纯粹、空旷的扭曲封闭的时空区域的确是存在的。这一信号的另外一层意义是可以让科学家们确认黑洞的合并过程的确是与先前的理论预测相吻合的。天文学家们手里已经掌握了许多此类现象存在的证据,但到目前为止它们都来自对围绕黑洞周围存在的恒星以及高温气体行为的观测,也就是间接证据,而非来自黑洞本身的直接证据。

  美国普林斯顿大学的广义相对论专家弗兰斯·普雷特瑞斯(FransPretorius)指出:“整个科学界,包括我本人,都已经对黑洞的话题感到厌倦,我们已经对此习以为常了。然而如果你想要宣布一项激动人心的预言,那么我们就需要看到非常扎实的证据。”

  二、引力波是以光速传播的吗?

  当科学家们将来自LIGO的观测结果与来自其他类型望远镜的观测数据进行对比时,他们检查的第一个项目往往就是查看这两个信号是否是在同一时间抵达的。物理学家们认为引力是由一种被称作“引力子”的粒子负责传递的,它们就像构成光线的光子一样。而如果这些粒子也像光子那样不具有质量,那么引力波就将能够以光速传播,从而与广义相对论中关于引力波应当能够以光速传播的预言相吻合。

  然而另外一种可能性就是引力子可能具有极小的质量,如果情况是那样,这就意味着引力波的传播速度可能无法达到光速。如果的确如此,那么LIGO等设施将会发现来自遥远天文事件中产生的引力波信号抵达地球的时间要比工作在γ射线波段等“传统”望远镜的探测到信号的时间稍晚一些。如果这一情况出现,那就将构成对基础物理学理论的重大挑战。

  三、时空是由“宇宙弦”组成的吗?

  如果能够探测到来自所谓“宇宙弦”的引力波信号,那么则会出现更加诡异的情况。所谓“宇宙弦”是一种假想中存在的宇宙时空弯曲中的缺陷,它可能与弦论有关,也可能无关。这种“宇宙弦”无限薄,但长度却能拉长到宇宙尺度。研究人员认为,这种宇宙弦如果的确存在,可能会产生一些扭结;而如果其中的一根弦断裂,则会产生一阵引力波涟漪,这样的信号应该是可以被LIGO这样的设施监测到的。

  四、中子星是完美的球体吗?

  中子星是大质量恒星死亡之后留下的残骸,它们的密度极高,以至于将组成它们自己的原子中的电子压入了原子核,并与其中的质子中和形成了中子。科学家们对于中子星环境下的极端物理了解甚少,而引力波将能够为我们提供这方面的全新信息。举例来说,中子星的超强引力场理论上会使整个中子星星体成为完美的球体。但一些研究人员却认为在中子星上可能仍然会存在“山峰”——尽管高度可能只有几个毫米。但尽管如此不起眼,但严格来说,这些小“突起”的存在也的确让这样一类直径一般仅有10公里左右的高密度天体的完美球体外观被打破了。通常情况下中子星的自转速度是非常快的,因此任何的微小凸起都将造成时空的扭曲并产生连续的引力波信号,这种引力辐射过程会带走一部分能量并造成中子星自转速度的逐渐下降。

  相互绕转的两颗中子星也会产生连续的引力波信号。和黑洞一样,这两颗中子星会最终相互靠近并融合为一体。但这一过程和黑洞合并过程存在本质不同,普雷特瑞斯指出:“你面临大量不同的可能性,这取决于中子星的质量以及构成中子星的高密度物质能够施加的压力大小。”举例而言,两颗中子星合并后的结果可能是一个质量更大的中子星,但另外一种可能性是,这两者合并之后立即在巨大压力下塌缩,形成一个黑洞。

  五、是什么引燃了恒星爆炸?

  当一颗大质量恒星耗尽其自身内部燃料时,它将迎来死亡的时刻,在一次巨大的爆发之后形成黑洞或中子星。天体物理学家们认为这一过程正是形成II型超新星爆发的元凶。对于这类超新星爆发过程的模拟研究目前还未能明确给出是什么直接“点燃”了此类剧烈爆发的答案,但对于来自真实超新星爆发过程所产生引力波信号的倾听和分析将有望帮助我们最终找出这个问题的答案。根据这些引力波信号的波形特征、强度、频率以及引力波信号与电磁波信号抵达时间之间的相互关系,这些数据将帮助科学家们证实或排除现有的一些理论模型。

  六、宇宙膨胀的速度有多快?

  宇宙的膨胀意味着那些本身正在远离我们的遥远星系,它们的光谱红移值会大于真实数值,因为它们所发出的光线在抵达我们的路途中会由于空间本身的膨胀而被拉伸。宇宙学家们正是根据对遥远星系光谱红移值的观测,并将这一数值与这些星系的真实距离进行对比,从而反推出宇宙的膨胀速度的。而对于这些遥远星系的真实距离,则是根据这些星系内部出现的所谓Ia型超新星爆发亮度进行估算的。这种估算方法在天文学距离测量上被广泛使用,但必须承认这种方法同时也存在着很大的不确定性。

  而如果全世界各地的多个引力波探测设施都检测到来自同一次中子星合并事件的引力波信号,那么将这些来自不同设施的观测数据结合起来,科学家们将有机会计算出这一信号的绝对强度,而这也将反过来让我们得以可靠地计算出这一中子星合并事件发生地与地球之间的距离有多远。同样的,我们还能够判断出信号发来的方向,并据此进一步找到这一合并事件究竟发生在哪一个具体的星系内部。接下来,通过对这一星系红移值的观测,并将其与引力波信号得到的真实距离进行对比,我们将能够有机会在更高的精度上实现对宇宙膨胀速率的估算。

  引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的拼图,专家称这有助于人类揭开宇宙的各种谜团,甚至了解宇宙的开端和运行机制。这是一个划时代的发现,对于全人类都有重大意义!

  更有不少中国考生调侃这一发现称:我看见了今年的高考语文题,高考地理题,高考英语题,高考历史题,高考政治题,高考物理题。。。考查形式很多,以下将会列出部分相关的考点,供大家参考。

  语文会怎么考引力波?

  【2012年北京卷】在文中横线出填入下列语句,衔接恰当的一项时是( )

  如果有黑洞撞向地球,那么_______。当然,你听到的不是声波,而是引力波,因为 _______。当黑洞靠近时,引力波会“挤压”内耳骨,产生类似照相机闪光灯充电是发出的咝咝声。尽管天文学家认为,_____,但正常情况下,_____。

  ①引力波每时每刻都在影响着我们

  ②你会听到它悄然逼近的声音

  ③引力波是听不到

  ④声波在真空中无法传播

  A.②③①④ B.②④①③

  C.③②①④ D.③①④②

  答案解析:根据前后文,特别是”正常情况下“这个词,可以确定末项只能为③!答案唯一!为B!另外,看第二空也可以一步搞定!

  【传统方法】此题先看选项,第一空只有②③两种可能,比较之下,必然选②,排除C、D。再看第二空,只有③④两种可能,但如果填入③,则这一句内部已经前后矛盾,因此只能填④,由此即可得到正确答案。

  政治会怎么考引力波?

  相关知识点(以课本为准):

  一、美好生活的向导

  考点1、生活处处有哲学。

  哲学来源于生活,又高于生活。哲学的智慧产生于人类的实践活动。哲学来源于人们对实践的追问和对世界的思考。

  哲学反作用于生活,哲学总是自觉或者不自觉地影响着人们的学习、工作和生活。只有真正的哲学才能指导人们正确地认识和改造世界,才是指导人们生活得更好的艺术。

  考点2、什么是哲学?

  哲学是系统化、理论化的世界;哲学又是关于方法论的学问。一句话,哲学是世界观和方法论的统一。

  考点3、世界观和方法论的关系。

  (1)哲学与世界观的关系

  世界观是指人们对整个世界以及人与世界关系的总的看法和根本观点。世界观人人都有,但一般人的世界观往往是自发的、零散的。

  哲学是指哲学家依据一定的自然知识、社会知识和思维知识,把人们自发的、零散的世界观加以理论化、系统化而形成的思想体系。

  哲学是关于世界观的学问,是系统化、理论化的世界观。

  (2)哲学世界观与方法论的关系

  世界观是指人们对整个世界以及人与世界关系的总的看法和根本观点。

  方法论是指人们认识世界和改造世界的根本原则和根本方法。

  世界观决定方法论,方法论体现世界观,哲学是世界观和方法论的统一。

  考点4、哲学与具体科学的关系。

  具体科学是哲学的基础,具体科学的进步推动着哲学的发展。

  哲学为具体科学提供世界观和方法论的指导,科学研究应该以科学的世界观和方法论为指导。

  二、探究世界的本质(唯物论部分)

  考点1、世界的物质性原理。

  自然界是物质的;人类社会是物质的。意识是物质的派生。因此,世界是物质的世界,世界的真正统一性在于它的物质性。

  方法论:想问题、办事情,要坚持一切从实际出发,使主观认识和客观实际相符合。

  考点2、什么是物质?

  辩证唯物主义物质概念认为物质是不依赖于人的意识,并能为人的意识所反映的客观实在。辩证唯物主义物质概念概括了宇宙间一切客观存在着的事物和现象的共同本质,而不是指某一种物质的具体形态。

  物质世界的唯一特性是客观实在性。物质世界的根本属性是运动。

  考点3、物质和运动的关系。

  运动是指宇宙间一切事物、现象的变化和过程。

  【原理内容】运动是物质的根本属性和存在方式,物质是运动的承担者。

  【方法论】这一原理要求我们反对离开运动谈物质的形而上学。反对离开物质谈运动的唯心主义。

  考点4、运动和静止的关系。

  (1)区别:运动,是指宇宙间一切事物、现象的变化和过程。是绝对的、无条件的、永恒的。静止,是运动的一种特殊形式。是相对的、有条件的、暂时的。

  (2)联系:动中有静,静中有动。世界是绝对运动和相对静止的统一。

  (3)只承认静止而否认运动,是形而上学的不变论;只承认运动而否认静止,则导致相对主义和诡辩论。

  考点5、规律的客观性和普遍性原理。

  规律的含义:事物运动过程中固有的本质的、必然的、稳定的联系。

  规律的客观性:规律是不以人的意志为转移的,它不能被创造、也不能被消灭。

  规律的普遍性:自然界、人类社会、人的思维,其运动变化和发展都是有规律的。

  方法论:必须遵循规律,按客观规律办事,而不能违背规律。否则,就会受到规律的惩罚。

  考点6、规律是可以认识和利用的。

  人们可以认识和把握规律;并根据规律发生作用的条件和形式,利用规律,改造客观世界,造福人类。

  三、求索真理的历程(认识论部分)

  考点1、实践的含义与特点。

  实践是指人们改造客观世界的一切物质性活动。实践是主观见之于客观的活动。

  实践具有客观物质性。(即实践的构成要素,实践活动的过程及其结果都具有客观性。)

  实践具有主观能动性。(即实践是在意识指导下人的有目的的活动。)

  实践具有社会历史性。(即实践是处于一定社会关系中的人的活动。历史上每个阶段实践的内容、规模、水平都受到一定历史条件的制约。)

  考点2、实践是认识的基础(实践决定认识)。

  【原理内容】实践是认识的来源。实践是认识发展的动力。实践是检验认识的真理性的唯一标准。实践是认识的目的和归宿。

  【方法论】这一原理要求我们在实践中认识和发现真理,在实践中检验和发展真理。

  考点3、真理的客观性(真理面前人人平等)。

  (1)真理的含义:真理是标志主观同客观相符合的哲学范畴,是人们对客观事物及其规律的正确反映。

  (2)人们对同一确定的对象,会产生多种不同的认识,但是,其中只能有一种正确的认识,即只能有一个真理。真理与谬误的界线不容混淆。真理面前人人平等。

  考点4、真理是具体的有条件的。

  (1)真理是有条件的:任何真理都有自己适用的条件和范围。如果超出了这个条件和范围,真理就会变成谬误。

  (2)真理是具体的:任何真理都是相对于特定的过程来说的,都是主观与客观、理论与实践的具体的、历史的统一。

  (3)真理和谬误往往相伴而行。犯错误并不可怕,可怕的是不能正确对待错误。

  考点5、认识具有反复性和无限性。

  (1)认识的反复性:人们对一个事物的正确认识往往要经过从实践到认识、在从认识到实践的多次反复才能完成。

  (2)认识的无限性:人类认识是无限发展的。追求真理是一个永无止境的过程。

  (3)从实践到认识、从认识到实践的循环,是一种波浪式的前进或螺旋式的上升。

  (4)方法论:与时俱进,开拓创新,在实践中认识和发现真理,在实践中检验和发展真理,是我们不懈的追求和永恒的使命。

  四、创新意识与社会进步(唯物辩证法的辩证否定观部分)

  考点1、辩证否定观与创新意识。

  (1)什么是辩证的否定?

  辩证的否定,是事物自身的否定。是事物发展的环节。是事物联系的环节。辩证否定的实质,是“扬弃”。

  (2)辩证否定观的要求(方法论):

  必须树立创新意识。做到不惟书、不惟上,只惟实。

  要有革命批判的精神。(既不能肯定一切,也不能否定一切。)

  考点2、革命批判精神和创新意识,是密切相连的。

  (1)要创新,就必须有革命精神和批判性思维。

  (2)革命精神和批判性思维,必然要求我们树立创新意识。

  (3)辩证法的本质,是批判的、革命的、创新的。

  考点3、创新是民族进步的灵魂。

  (1)创新推动生产力的发展。(2)创新推动生产关系和社会制度的变革。(3)创新推动人类思维方式和文化的发展。(4)结论:创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,也是一个政党永葆生机的源泉。

  第四单元 认识社会与价值选择(历史唯物主义、价值观、人生观部分)

  相关问题:

  人们对于引力波的认识体现了什么哲学道理?

  用经济生活有关知识,分析引力波的发现对国际社会的影响。

  物理会怎么考引力波?

  1,引力波探究的是宇宙中的天体,天文学家通过观测双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在,这与我们必修二中的万有引力关系密切,而且在2016年天津市高考物理考纲当中更是明确有规定有经典时空论以及相对论时空论哦!

  2,引力波本质上属于横波,在远源处为平面波,有两个独立的偏振态,携带能量,因此它与我们所学的选修3-4中的机械振动与机械波,电磁振荡与电磁波,以及相对论都是可以联系在一起的!

  3,美国加州理工学院,麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员宣布他们利用LIGO探测器探测到了来自于两个黑洞合并的引力波信号,所以引力波的观测利用到了光的干涉现象,这也是我们高中阶段所学的光学知识!套用网友的话来说,这又是一道“送分题”。

  地理会怎么考引力波?

  一、天体和天体系统

  1、天体是宇宙间物质的存在形式。天体有两类:自然天体和人造天体。自然天体有:恒星、行星、星云、卫星、彗星、流星体、星际物质。人造天体:太空中运行的人造卫星、宇宙飞船、航天飞机、太空实验室等。流星是天体,但其到达地球后的残余部分——陨星已成为地球的一部分,就不能称作天体了。

  2、天体系统:总星系(最高级的):银河系与河外星系。银河系:太阳系和恒星世界。太阳系:太阳、八大行星及其卫星系统、小行星、彗星、流星体、星际物质。八大行星及其卫星系统:地月系、其他行星及卫星。地月系(最低级的):中心天体是地球、卫星是月球。总星系不是宇宙,是可见宇宙。

  3、八大行星的运动物征:共面性、同向性、近圆性。八大行星的结构特征:类地行星:水、金、地、火。(特征是:距日近、表面温度高、质量小、体积小密度大、无光环)巨行星:木、土。特征是:中、中、大、大、小、有光环)远日行星:天王、海王星。(特征是:远、低、中、中、中、有光环)

  4、地球的特殊性:有生命。其条件是:外部环境:安全的宇宙环境,稳定的光照。自身条件:适合生物呼吸的大气、适宜的温度、液态水。普通性是:和其天体有着共同的运动特征和结构特征。

  5、影响太阳辐射总量和日照时数的因素是:纬度、地势、天气。

  6、影响雪线的因素是:最根本的是(温度和降水)①纬度因素:纬度低,雪线高。②季节因素:夏季高,冬季低。③降水因素:降水量大,雪线低,降水量少,雪线高④坡度因素:坡陡雪线高,坡缓雪线低。⑤坡向因素:向阳坡雪线高,背阳坡雪线低。

  7、太阳辐射对地球的影响:①对自然界的影响:维持地表温度,是促进地球上水、大气运动、和生物活动的主要动力②对人类的影响:人类生产和生活的重要能源(太阳能、煤炭、石油、天然气、风能、波浪能、水能)

  8、太阳辐射的分布:世界:从低纬向高纬递减,南北半球纬度相同的地区太阳辐射量随月份变化的规律相反。中国:30°N---40°N随纬度增高增加,40°N以北由东向西增加,呈东西分布。23°N----35°N有高值中心(青藏高原)(原因是:①海拨高,空气稀薄,空气中尘埃含量较少,晴天多,日照时间长。②大气对太阳辐射的削弱作用小)和低值中心(四川盆地)(原因是:盆地地形,水汽不易扩散,空气中水汽含量多,阴天、雾天较多,对太阳辐射削弱作用强,从而造成日照时间短,日照强度弱,太阳能资源贫乏。)

  9、太阳活动对地球的影响:太阳活动有:黑子——光球层,活动周期为11年。耀斑——色球层。对地球的影响:①黑子与降水具有相关性(正或负相关)②耀斑使无线电短波通讯中断③太阳大气抛出的高能带电粒子扰乱地球磁场,产生磁暴④带电粒子流与两极高空大气摩擦产生极光现象。

  10、地球的外部圈层:大气圈(最厚的圈层)、水圈(连续但不规则)、生物圈(最活跃的圈层)。地球内部圈层:地壳(大陆较厚、洋底较薄、平均为17km)、地幔、地核。界面:莫霍界面、古登堡界面。地震波:横波(传播速度慢,只能通过固体,近地面速度为3—5之间)纵波。(传播速度快,能通过固、液、气,近地面速度为8—9之间)岩石圈:包括地壳,上地幔顶部。上地幔顶部软流层是岩浆发源地。

  二、地震

  根据爱因斯坦的广义相对论,引力是指以质量改变空间形态的一种力量,靠近任何拥有较大质量天体附近的空间结构都会变得扭曲,但是这种空间结构的扭曲并不总是发生在大质量天体附近。另外,爱因斯坦还意识到,这种空间扭曲可以在整个宇宙范围内传播,就像地震波在地壳中传播一样。但与地震波不同的是,引力波在空间是以光速传播的。如果你能够看见朝你迎面而来的引力波,你会看到它周围的空间向上下左右各个方向时而拉伸,时而压缩的景象。

  地震:地震是危害和影响最大的地质灾害。

  ⑴发生:指岩石圈在内力作用下突然发生破裂,地球内能以地震波形式强烈释放出来,引起一定范围内地面震动的现象。大部分地震发生与地质构造有关,称为构造地震。断层中地震最容易发生。

  ⑵分布: ①环太平洋地震带;②地中海一喜马拉雅地震带。

  ⑶地震要素: 震源、震中(震源相对应的地面上的点);震中距和等震线;纵波(速度快、先到)和横波(速度慢、后到)。

  ⑷地震大小:用里氏震级表示。能量越大震级越高。震级每增加一级,能量约增加30倍。一次地震有1个震级,多个烈度。⑸地震分类:3级以下—微震;5级以上—破坏性地震;6级以上—强烈地震;7级以上—大地震。

  ⑹中国的地震:地震灾害严重,大部分省区发生过6级以上地震,唐山地震是20世纪全球破坏性最大的一次地震灾害。主要地震带有:①东南部的台湾和福建沿海;②华北太行山沿线和京津唐地区;③西南青藏高原和四川、云南西部;④西北的新疆、甘肃和宁夏。

  英语会怎么考引力波?

  英语可能会在阅读理解中出关于引力波的题目。相关词汇一定要搞清楚。

  引力波 gravitational wave

  1、由“广义相对论”所预言的“引力子”和“引力波”不存在。

  According to the “ general relativity ” predict “ graviton ” and “ gravitational waves ” does not exist.

  2、因此,高斯束谐振系统对高频遗迹引力波的频率和传播方向具有良好的选择效应。

  Therefore, GBRS have a useful selective effect with respect to the frequency and propagation direction of relic HFGWs.

  3、引力规范理论中的一类引力波方程

  A Class of Gravitational Waves Equation in Gravitational Gauge Theory

  4、对物质体系在发射和接收引力波时的能量转换作了新解释.

  A new interpretation for the energy exchanges of the matter system is given when there exists the gravitational wave.

  5、谐和条件下的对角度规引力波方程

  Gravitational Wave Equations under Diagonal Metric and Harmonic Coordinate Conditions

  6、杨振宁场引力波的极化

  Polarization of the gravitational waves of yang's gravitational field

  7、宇宙常数Λ≠0的平面引力波

  The Plane Gravitational Waves with the Cosmological Constant Λ≠ 0

  8、一种标&张量引力理论的引力波辐射

  Radiation of gravitational waves in a scalar-tensor theory of gravitation

  9、De Sitter弯曲时空中遗迹引力波及其能量动量赝张量的表述和正定性问题

  Relic Gravitational Wave and Positive Definite and Expression of Their Energy-Momentum Pseudo-Tensor in De sitter Background Spacetime of the Curve

  10、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。

  Several large laser interferometer gravitational wave detectors are underway.

  11、引力波天线Q值测试仪

  Metering Instrument of Quality Factor Q of Gravitational Waves Antenna

  12、如果蹋缩过程不是沿着完美的球形,超新星将在瞬间发出强烈的引力波。

  If the collapse if not perfectly spherical, the supernova will give off an intense burst of gravitational waves.

  13、静磁场中双极化态弱平面引力波对高斯束的扰动能量

  Perturbation to the energy of Gaussian beam by a doubly polarized weak gravitational plane wave in a static magnetic field

  14、引力场的能量动量赝张量与Peres引力波

  THE ENERGY-MOMENTUM PSEUDOTENSOR OF THE GRAVITATIONAL FIELD AND PERES'GRAVITATIONAL WAVES

  15、双星和四极振子的引力波

  Gravitational waves of the binary stars and the quadrupole oscillator

  16、小型引力波天线隔振装置研究

  Studies of the Vibration Isolation Apparatus for Gravitational Waves Antenna

  17、但是,它们发出的引力波很难以探测。

  However, these waves can be hard to detect.

  18、因为引力波会改变这个干涉图样,研究者们将通过检测图样的变化以搜寻引力波。

  Gravitational waves change the interference pattern, so researchers look for them examining changes in the pattern over time.

  19、引力波、引力波源和引力波探测实验

  Gravitational Wave, Celestial Sources and Gravitational-Wave Detection Experiments

  20、引力波理论和实验的新进展

  The new Development of Gravitational Waves Theory and Detection

  21、这就是这什么能同时利用引力波和光波来研究宇宙会让科学家们如此激动的原因。

  This is why scientists are so excited about being able to study the universe with gravitational waves and light waves.

  22、脉冲星能够通过多种机制发射引力波,而且正好是在地基探测器的比较灵敏的频率范围内。

  Pulsars can emit gravitational waves by a variety of mechanisms in the sensitive frequency range of ground-based detectors.

  23、将地球作接收引力波的天线物质,地球就成为了工作在低频段的引力波探测器。

  Taken the Earth as material of antenna for receiving gravitational wave, the Earth behaves as a low-frequency gravitational detector.

  24、使时空弯曲的波纹被称为引力波,引力波能使任何穿过它的物体暂时扭曲变形。

  These waves of curvature in space-time are known as gravitational waves and will temporarily distort any object they pass through.

  25、引力波是广义相对论的重要推论之一,迄今为止尚未被直接探测到。

  Gravitational-wave is one of the important deduction of the general relativity. Gravitational-wave has never been observed directly.

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  冰露语:2016年高考大幕即将拉开,关于“引力波”的考题,想必会出现在今年的高考试卷中,是不是每科都会有所涉及,涉及到的方面及分值有多大,它会不会对2016年高考试卷产生一定影响呢?不管结果如何,目前家长和考生们需要做的就是将关于引力波的知识理解掌握透彻,以防丢分。

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