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すっごくゆっくりした振動なの？ナノ秒単位の目で見て振動してるとわかるくらい速い振動なの？
例えば、３ナノヘルツだと１周期は約10年です。波長10光年の重力波。
ちなみに、シグナル到着タイミングが100ナノ秒変動したということは、パルサーと地球の間の距離が30メートル伸び縮みしたってこと。
波の減衰をどの解釈で理由付けするかによりますね
・効果が減衰し波長が伸びた・途中で他の重力波と干渉し減衰した・宇宙は膨張しているので減衰したなど
# 逆の場合も含めまだ一意の理由に絞れる科学はないかな
減衰ってどこから出てきたの?
同意。そもそも、重力波って減衰するのかね…？距離の二乗に反比例して減衰はするけどそれ以外の理由で。相互作用するとしても極わずかだろうし。軽く調べた限りでは、重力波は減衰しないと出てくる。(ほぼ減衰しないと減衰しないでは意味が異なるんだけどそこは分からん…。)宇宙膨張に伴う波長の赤方偏移はあるだろうね。
まぁそれを別としても、#4489399へのレスで減衰が出てくる理由がわからん。減衰関係なくね？波長が30m伸びたと勘違いしてる？
重力波って屈折とかするんでしょうかね。
光は重力によって空間がゆがむから遠回りして到着が遅れるし曲がるけど、重力波って大きな重力源もそのまま通過してくるんでしょうか。それとも何かで曲がって重力レンズみたいなことが発生したりするのでしょうか？
屈折するなら遠回りして届けば通過してくる空間がトータルとして伸びて時間がかかることもありそう。
グラビトン(重力子)があるなら、光と同じような性質(粒子波動の2重性等)もってて重力源近傍で周りこむとか屈折するとかあるのではないかと類推できそうですけど。まだその辺は未解明な物理法則なのでしょうね。
おそらく屈折とか回折とかありそうな気はするけども、なにせ波長が10光年とかじゃなぁ…。というか屈折は無理か？ 媒質って時空間そのものだよね。回折もどうなんだろ？ 相互作用ほとんどしないから無理な気がする。ブラックホールで回折格子つくれば回折する？？ 何か違うような。
重力による時空間の歪みにそって進むだろうから重力レンズ効果ってのはありそうだけど。スケール大きくてヨクワカランですよね。
重力波はビッグバン以前の情報も得られるんじゃないかって話があるようで。ビッグバンってのは宇宙開闢後の火の玉の頃を言うので、それ以前の情報は光/電波や粒子では見ることができない。重力波なら残ってるんだそうだ…。※宇宙開闢→インフレーション→ビッグバンの順で発生。重力波背景放射とか言うのかな。ニュートリノ背景放射ってのもあるらしい。電磁波より少し過去を見れるかもとのこと。
一切減衰することのない波なんてあるの？
減衰の原因は何か考えることが必要。
例えば音の場合は、媒質である空気を振動させているので、空気分子を振動させる時のエネルギー消費で減衰する。そのエネルギーは熱になってると思われるね。
電磁波の場合、真空中ならば減衰しない。ただし超高エネルギーの場合真空そのものと相互作用してエネルギーを消耗するが、波というより粒子の性質になるので今は無視しとく。真空中ではなく、多少なりとも物質があるなら、電磁波は物質と電磁相互作用を起こすのでその影響で減衰する。
重力波の場合はどうか。重力波は相互作用する対象がない。空間の歪みそのものが伝搬するのが重力波。なので媒質は空間そのもの。重力と相互作用しそうに思えるけども、重力とは空間の歪みなので、歪みに波が通った場合方向が変わることがあっても減衰はしない。重力波の振動で空間をゆがめた場合熱が出るとか、そういう話は特に無いようだ。極端に歪んだ空間からはホーキング輻射が生じるけども、重力波が関係するような領域では無さそう。
てわけで、おそらく今の時点での知見だと、重力波は一切減衰しないんじゃないかと思われる。距離に応じた減衰(逆二乗の法則)は当然あるし、宇宙膨張(空間そのものの膨張)による波長の赤方偏移はあるだろうけども。それ以外の理由での減衰はちょっと思いつかない。重力波が質量を振動させた結果、質量が何かエネルギーを得るとしたら減衰するのかもなぁ？ どうなんだろね。空間そのものが振動してるとしても、そこに乗ってる物質から見たら静止状態だと思うんだよね…。
KAGRA大型低温重力波望遠鏡のQAも参考のこと。https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/faq [u-tokyo.ac.jp]こっちの説明も詳しい [quora.com]。
※このスレッドで物理学に強そうな人が言っている「減衰」ってのは、距離の二乗に反比例する減衰は織り込み済みで、それ以外の減衰のことを言っているので注意してください。逆二乗の法則は当然のこととしている。
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あつくて寝られない時はhackしろ! 386BSD(98)はそうやってつくられましたよ? -- あるハッカー
ナノヘルツ (スコア:1)
すっごくゆっくりした振動なの？
ナノ秒単位の目で見て振動してるとわかるくらい速い振動なの？
Re:ナノヘルツ (スコア:5, 参考になる)
例えば、３ナノヘルツだと１周期は約10年です。波長10光年の重力波。
ちなみに、シグナル到着タイミングが100ナノ秒変動したということは、パルサーと地球の間の
距離が30メートル伸び縮みしたってこと。
Re: (スコア:0)
ちなみに、シグナル到着タイミングが100ナノ秒変動したということは、パルサーと地球の間の
距離が30メートル伸び縮みしたってこと。
波の減衰をどの解釈で理由付けするかによりますね
・効果が減衰し波長が伸びた
・途中で他の重力波と干渉し減衰した
・宇宙は膨張しているので減衰した
など
# 逆の場合も含めまだ一意の理由に絞れる科学はないかな
Re: (スコア:0)
減衰ってどこから出てきたの?
Re: (スコア:0)
同意。
そもそも、重力波って減衰するのかね…？
距離の二乗に反比例して減衰はするけどそれ以外の理由で。相互作用するとしても極わずかだろうし。
軽く調べた限りでは、重力波は減衰しないと出てくる。(ほぼ減衰しないと減衰しないでは意味が異なるんだけどそこは分からん…。)
宇宙膨張に伴う波長の赤方偏移はあるだろうね。
まぁそれを別としても、#4489399へのレスで減衰が出てくる理由がわからん。減衰関係なくね？
波長が30m伸びたと勘違いしてる？
Re: (スコア:0)
重力波って屈折とかするんでしょうかね。
光は重力によって空間がゆがむから遠回りして到着が遅れるし曲がるけど、重力波って大きな重力源もそのまま通過してくるんでしょうか。それとも何かで曲がって重力レンズみたいなことが発生したりするのでしょうか？
屈折するなら遠回りして届けば通過してくる空間がトータルとして伸びて時間がかかることもありそう。
Re: (スコア:0)
グラビトン(重力子)があるなら、光と同じような性質(粒子波動の2重性等)もってて
重力源近傍で周りこむとか屈折するとかあるのではないかと類推できそうですけど。
まだその辺は未解明な物理法則なのでしょうね。
Re: (スコア:0)
おそらく屈折とか回折とかありそうな気はするけども、なにせ波長が10光年とかじゃなぁ…。
というか屈折は無理か？ 媒質って時空間そのものだよね。
回折もどうなんだろ？ 相互作用ほとんどしないから無理な気がする。
ブラックホールで回折格子つくれば回折する？？ 何か違うような。
重力による時空間の歪みにそって進むだろうから重力レンズ効果ってのはありそうだけど。
スケール大きくてヨクワカランですよね。
重力波はビッグバン以前の情報も得られるんじゃないかって話があるようで。
ビッグバンってのは宇宙開闢後の火の玉の頃を言うので、それ以前の情報は光/電波や粒子では見ることができない。重力波なら残ってるんだそうだ…。
※宇宙開闢→インフレーション→ビッグバンの順で発生。
重力波背景放射とか言うのかな。ニュートリノ背景放射ってのもあるらしい。電磁波より少し過去を見れるかもとのこと。
Re: (スコア:0)
減衰ってどこから出てきたの?
一切減衰することのない波なんてあるの？
Re:ナノヘルツ (スコア:1)
減衰の原因は何か考えることが必要。
例えば音の場合は、媒質である空気を振動させているので、空気分子を振動させる時のエネルギー消費で減衰する。
そのエネルギーは熱になってると思われるね。
電磁波の場合、真空中ならば減衰しない。
ただし超高エネルギーの場合真空そのものと相互作用してエネルギーを消耗するが、波というより粒子の性質になるので今は無視しとく。
真空中ではなく、多少なりとも物質があるなら、電磁波は物質と電磁相互作用を起こすのでその影響で減衰する。
重力波の場合はどうか。
重力波は相互作用する対象がない。空間の歪みそのものが伝搬するのが重力波。なので媒質は空間そのもの。
重力と相互作用しそうに思えるけども、重力とは空間の歪みなので、歪みに波が通った場合方向が変わることがあっても減衰はしない。
重力波の振動で空間をゆがめた場合熱が出るとか、そういう話は特に無いようだ。極端に歪んだ空間からはホーキング輻射が生じるけども、重力波が関係するような領域では無さそう。
てわけで、おそらく今の時点での知見だと、重力波は一切減衰しないんじゃないかと思われる。
距離に応じた減衰(逆二乗の法則)は当然あるし、宇宙膨張(空間そのものの膨張)による波長の赤方偏移はあるだろうけども。それ以外の理由での減衰はちょっと思いつかない。
重力波が質量を振動させた結果、質量が何かエネルギーを得るとしたら減衰するのかもなぁ？ どうなんだろね。空間そのものが振動してるとしても、そこに乗ってる物質から見たら静止状態だと思うんだよね…。
KAGRA大型低温重力波望遠鏡のQAも参考のこと。
https://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/faq [u-tokyo.ac.jp]
こっちの説明も詳しい [quora.com]。
※このスレッドで物理学に強そうな人が言っている「減衰」ってのは、距離の二乗に反比例する減衰は織り込み済みで、それ以外の減衰のことを言っているので注意してください。逆二乗の法則は当然のこととしている。