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¿Qué son las ondas gravitacionales?

Los siguientes hechos son lo que yo creo saber acerca de las ondas gravitacionales:

  • La distorsión del espacio-tiempo en movimiento a partir de una fuente en la velocidad de la luz.
  • Producido por suceso muy potente en el universo, tales como la fusión de agujeros negros.

Lo que no sé es de qué están hechos? Están vacíos?

77voto

Mark H Puntos 2378

Una onda es un viaje de distorsión. Esto va para cualquier tipo de onda. Una ola del océano es una distorsión de la superficie del agua. Una onda de sonido es una distorsión en la presión del aire. Una onda de luz es una distorsión en los campos electromagnéticos. Una ola se hace de la cosa que está vibrando--las olas del mar están hechas de agua, etc. Así, una onda gravitacional que se hace del espacio y el tiempo.

23voto

Fernando Briano Puntos 3704

En la Relatividad General, el efecto de la gravitación es representado por la tensión tensor de energía, $T_{μν}$:

$$ R_{μν} - \frac{1}{2}Rg_{μν} + \Lambda g_{μν} = \frac{8\pi G}{c^4}T_{μν} $$

donde $R_{μν}$ es la curvatura de Ricci tensor, $R$ es el escalar de curvatura, $g_{μν}$ es el tensor métrico, $Λ$ es la constante cosmológica, $G$ es la constante gravitacional de Newton, $c$ es la velocidad de la luz en el vacío, y $T_{μν}$ es el estrés–tensor de energía.

Las ondas gravitacionales son los sinusoidal cambios en el espacio de tiempo inducida por el tiempo específico que dependen de los cambios en la tensión de la energía del tensor. En un marco Newtoniano se llama aceleración , lo cual no es suficiente para obtener una onda gravitacional, sólo asimétrica de la distribución de masa se dan las ondas gravitacionales.

Así es sinusoidal cambios en la tensión de la energía tensor que distorsionan el espacio-tiempo de las soluciones que satisfacen la ecuación de la relatividad general.

14voto

ralphtheninja Puntos 24346

Las olas, en general, son las fluctuaciones, o las ondas en algo. Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el espacio(tiempo).

Ahora, ¿qué es el espacio? El espacio en sí no está definido. Lo que está definido en GR es su relación con determinadas propiedades. Estas propiedades/atributos incluyen cosas como los tensores, las métricas y los colectores. Como el espacio se define sólo en términos de estas propiedades, una onda en el espacio tiene que ser una ondulación en el valor de una o más de estas propiedades. Significado el valor de una o más de estas propiedades es de ondulación/cambio. La ondulación en el valor que se propaga a la velocidad de la luz.

Así, las ondas gravitacionales son de la fluctuación en el valor de ciertas propiedades del espacio. No estoy seguro sobre el papel de estos términos. Pero por anna v en su respuesta, se ve como el murmullo de la propiedad es la "tensión tensor de energía".

En el lenguaje común, la Elasticidad del espacio está cambiando, y que el cambio se propaga a la velocidad de la luz. Debido a un cambio de Elasticidad, el comportamiento de espacio en su trayectoria cambia ligeramente.

14voto

Tara Puntos 6

Yo podría sospechar que usted puede no haber entendido el concepto de la Relatividad General muy bien, pero eso no importa. La belleza de la ciencia está en sus explicaciones.

Imagina que la caída de una piedra en una de agua. Usted puede ver las ondas de formación de la distorsión en el agua. Ahora pruebe a colocar dos guijarros en el agua cerca y ver las olas formadas por cada uno de distorsión.

one pebble

Ahora, como una analogía a la GW, imagina que caer guijarros continuamente cerca el uno del otro.

one pebble

Ahora imagine que usted es un 4-dimensional de la criatura y se puede ver el espacio de tiempo en una de las 4 dimensiones de la vista. Podrás ver las olas como esta.

GW

El GWs son básicamente ondas/distorsiones en el medio en el que vivimos, el espacio-tiempo.

Esa es la explicación más simple que pude dar, bueno, algunos no son exactos, pero para simplificar el concepto.

9voto

wdb Puntos 49

Las ondas gravitacionales son las fluctuaciones en el espacio-tiempo, pero lo que es el espacio-tiempo? Su sentido intuitivo de espacio y tiempo que le dice lo que el espacio y el tiempo SON. En la ciencia, y la física, en particular, usamos palabras en formas muy específicas. En física, el espacio-tiempo es una combinación de la distancia y el tiempo. Así que, cuando decimos que las ondas gravitacionales son las fluctuaciones en el espacio-tiempo, estamos diciendo que las fluctuaciones en distancias y tiempos.

Las ondas gravitacionales son una predicción de la relatividad general (GR), una teoría del espacio y el tiempo (espacio-tiempo), y la materia y la energía. Hablamos de los observadores en el GR, y haga preguntas como, "¿Qué sería de un observador observar cuando una onda gravitacional que pasa?" Ahora, usted dice, "El observador observa que las fluctuaciones en el espacio-tiempo, la distancia y el tiempo, por supuesto." Y qué tiene que decir?

Esto significa que las distancias entre los puntos de aumentar y disminuir y, a continuación, aumentar y disminuir, etc. Los aumentos y las disminuciones que están por encima y por debajo, respectivamente, las distancias antes y después de la ola pasa. El mismo es verdad para el tiempo entre eventos, como el tiempo entre las garrapatas de un reloj. Como la gravitacional pasa el observador, el observador del reloj corre más rápido de lo normal, luego más lento de lo normal, luego más rápido de lo normal, etc.

¿Y qué es el espacio-tiempo en lugar de espacio y tiempo? Eso es porque en el GR, y en especial de la relatividad de einstein, que es un caso especial de GR, el espacio-tiempo están unificados. ¿ Que significa? Esto significa que los observadores en diferentes posiciones y con diferentes velocidades relativas entre otras medir distancias y tiempos. Un observador puede ver dos eventos que suceden a la vez en dos lugares diferentes, mientras que otro observador ve a los dos eventos que suceden en el mismo lugar en diferentes momentos. Por lo que el espacio y el tiempo de flujo de ida y vuelta, dependiendo de su velocidad.

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