揭秘引力波的奥秘——弱场引力波方程求解 张朝阳的物理课

张朝阳求解弱场引力波方程及其观测

引言

12月15日，搜狐创始人张朝阳在《张朝阳的物理课》第二百三十二期公开课中，延续上一讲的内容，对广义相对论中描述引力波的方程进行了具体求解。引力波是时空曲率在时空中的传播，其存在预示着宇宙中的物质和事件以光速相互影响。

广义相对论基本框架

广义相对论提出，物质导致时空弯曲。粒子不再受到引力的作用，而是遵循时空中的最短路径运动。这种弯曲可以用度规这个二阶张量来描述。通过对度规计算其一阶和二阶导数，可以定义描述粒子运动的克氏符和黎曼曲率。

引力波方程

黎曼曲率由度规的二阶导数组成，而爱因斯坦场方程描述了度规与物质存在之间的关系。将特定形式的度规代入场方程，即可求解出对引力波的观测，科学家可以研究双星系统、黑洞合并等宇宙现象，探索宇宙的演化和起源。

总结

张朝阳对引力波方程的求解提供了清晰的解释。引力波是时空曲率的传播，具有两种模式，会导致测试粒子的运动偏差，可以通过激光干涉仪等设备进行观测。引力波天文学为探索宇宙提供了新的窗口，帮助我们进一步了解宇宙的秘密。