引力是宇宙间相互作用和规律研究重要手段( 二 )


任何天体在围绕恒星运行时 , 如果恒星以其自身重力为中心向外膨胀 , 恒星之间会产生一系列相互关联的作用 , 这些作用就形成了一个类似于抛物线轨迹的运行轨迹 。 恒星在围绕其运动时不仅产生自身重力 , 而且还在自己表面上产生摩擦 , 而摩擦引起行星之间甚至天体与恒星之间发生碰撞 , 这些现象统称为“行星运动” , 其中“行星运动”所经历到的最基本的过程就是行星绕恒星运行、恒星内部物质分子向外扩散产生的引力透镜效应 。 行星绕太阳运动时行星之间互相发生碰撞所受力大小可近似看成是地球绕太阳运动时所受力大一点 , 行星之间互相相互作用而发生接触所受力可近似看成是太阳为行星做大做强所引发碰撞所造成 。 另外 , 恒星与行星之间会发生碰撞而改变自身轨迹 。 例如 , 假设地球围绕一颗恒星绕太阳运动一圈 , 那么在离恒星大约一个太阳半径处会发生碰撞产生热辐射 , 而距恒星较远处则不会产生热量 。 恒星和行星之间是如何相互作用的呢?这是因为在天体运行过程中 , 太阳系内有很多行星环绕恒星运行 。 恒星内部有大量恒星围绕着恒星转动而产生摩擦 。 在这种情况下 , 恒星和行星之间相互碰撞产生热辐射 , 这就是恒星与行星相互吸引而产生引力透镜效应或共振效应所引起的行星间相互作用过程 。
广义相对论认为引力是物质运动的基本方式 , 它在整个宏观世界也发挥着重要作用 。 在大尺度物质微观世界 , 引力场有两个作用机制 。 第一个是广义相对论中的“引力作用” 。 广义相对论认为 , 在微观层次上 , 由于各种原因与光或磁场发生相互作用 , 使得光或磁场方向、强度、方向等变化 。 在宏观层面上 , 物质的运动呈现出各种不同模式 , 这与物理学中的物质结构有着本质区别 。 因此 , 科学家通过对宏观光子和粒子系统运行规律进行研究发现 , 广义相对论所建立方法对于粒子系统中不同位置和方向上产生的力是一个近似方程进行求解 , 而微观粒子系统中不同位置和方向上生成的力都是通过改变其相互作用力来求取 , 由此可以发现 , 宇宙间存在一个由光子(或者说更多量子态)产生的物理场 , 这也是广义相对论在微观层面上与物质运动相吻合的基础 。

【引力是宇宙间相互作用和规律研究重要手段】
万有引力波事件爆发于爱因斯坦广义相对论预言的宇宙大爆炸之后 , 并在宇宙演化中发挥了重要作用 。 随着新的技术手段的发展 , 万有引力波事件中所包含的时空信息可以被观测到 。 科学家利用激光干涉引力波天文台(LIGO)将激光源对准伽马射线源 , 使其产生一种高能引力波波形——万有引力波 。 万有引力波中包含电磁波或微波频段 , 通常被称为暗能量(暗物质)、暗能量粒子、暗星云的产生与辐射以及引力波源对它们的影响 。 我们还可以利用万有引力波源所产生的引力波来探测宇宙早期基本物理过程;利用伽马射线源所观测到的黑洞周围辐射产生的引力波;利用激光干涉引力模型所观测到的银河系星云演化和天体运行过程中发生爆炸、燃烧等事件 。 这些都将有助于我们对宇宙基本理论做出更好发展 。

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