Diferența dintre valurile gravitaționale și valurile gravitaționale

Diferența principală - Undele gravitaționale vs. valurile gravitaționale

Termenii "valuri de gravitație" și "valuri gravitaționale" sunt doi termeni frecvent confuzi în fizică. Undele de gravitate sunt generate în medii fluide sau pe interfețe între două medii fluide. Pe de altă parte, undele gravitaționale sunt produse de fenomene cosmologice din univers. Acesta este principala diferență între undele gravitaționale și undele gravitaționale. Undele gravitaționale pot fi ușor detectate pe Pământ, în timp ce undele gravitaționale nu au putut fi detectate până la 14 septembrie 2015. Conceptul de valuri de gravitație nu este complex, în timp ce conceptul undelor gravitaționale este complex. generarea undelor gravitaționale poate fi ușor explicată în dinamica fluidelor, în timp ce generarea de valuri gravitaționale nu este ușor de înțeles. Deci, după cum puteți vedea, acești doi termeni au sensuri complet diferite. Acest articol încearcă să vă ofere o mai bună înțelegere a acestor diferențe.

Ce sunt undele de gravitate

Când o particulă fluidă sau un grup de particule se deplasează pe o interfață de două fluide (între un corp de apă și aer) sau într-o regiune a fluidului cu o densitate diferită, gravitatea încearcă să restabilească echilibrul pierdut prin înlocuirea și repoziționarea unor lichide în locurile potrivite. Această încercare de gravitate generează oscilații și oscilează în jurul stării de echilibru, cunoscută sub numele de unde gravitaționale sau valuri de flotabilitate. Sunt chemați undele de gravitație generate de interfețele dintre un corp de apă și aer undele de gravitație de suprafață în timp ce se cheamă undele de gravitație generate în corpurile de apă (mare, iazuri și lacuri) undele de gravitație interne.

Valurile gravitației de suprafață

Ce sunt Undele gravitaționale

Existența undelor gravitaționale a fost sugerată inițial de Albert Einstein în 1916, dar oamenii de știință nu au reușit să le detecteze până la 14 septembrie 2015. Au existat multe argumente, chiar și printre unii oameni de știință, despre existența undelor gravitaționale. O echipă de cercetători de la LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) a anunțat în septembrie 2015 că au detectat valuri gravitaționale în structura sistemului de coordonate spațiu-timp. Potrivit cercetătorilor de la LIGO, undele gravitaționale pe care le-au detectat au fost generate atunci când două găuri negre au fuzionat pentru a crea o gaură neagră uriașă.

Teoria relativității generale prezice că un sistem de două găuri negre care orbitează unul în jurul celuilalt eliberează energia lor ca valuri gravitaționale. Deci, sistemul își pierde energia, determinându-i să se apropie. Acest proces durează miliarde de ani, iar în fracțiunea finală de secundă, cele două găuri negre se lovesc unul împotriva celuilalt și creează o singură gaură neagră uriașă. Ca rezultat al acestei greve cosmologice extraordinare, o parte din masa sistemului este transformată în energie și se propagă prin spațiu ca valuri gravitaționale. Cantitatea de masă care este convertită în energie este dată de ecuația celebrului Einstein, E = mc².

Diferența dintre valurile gravitaționale și valurile gravitaționale

Natura fundamentală:

Undele gravitaționale: Undele gravitaționale sunt valuri mecanice.

Valuri gravitationale: Undele gravitaționale nu sunt valuri mecanice.

originile:

Undele gravitaționale: Valurile gravitației de suprafață cum ar fi undele oceanice, sunt produse frecvent pe suprafețele apei de vânturi. Valurile care produc atunci când o piatră este aruncată într-un iaz sau lac sunt și valuri gravitaționale de suprafață. Aproapele sunt și valuri de suprafață create de atracția soarelui sau a lunii. În plus, cutremurele subacvatice creează valuri gravitaționale de suprafață numite tsunami.

Valuri gravitaționale interne sunt produse în fluide. Un exemplu de valuri de gravitație internă sunt valurile de munte care generează când vântul trece peste un munte. În plus, ori de câte ori flotabilitatea împinge aerul în sus, gravitatea o trage înapoi pentru a restabili echilibrul și, ca rezultat al acestei reacții, undele de gravitație interne sunt produse în aer. Același lucru se întâmplă în corpurile de apă, cum ar fi oceanele și lacurile. Cerința esențială pentru valurile de gravitație internă este existența unei densități fluide continuu sau discontinuu în schimbare. În general, în corpurile de apă, temperatura și salinitatea se schimbă cu adâncimea și, prin urmare, densitatea variază de la strat la strat în fluid. Densitatea atmosferei variază de asemenea din mai multe motive.

Valuri gravitationale: Conform teoriei relativității, orice obiect de accelerare sau decelerare care nu este simetric sferic sau cilindric generează valuri gravitaționale. În plus, stelele cu filare neregulate și sistemele binare de găuri negre, stele neutronice sau stele neutronice cu gaură neagră care orbitează în jurul lor, generează și valuri gravitaționale. Undele gravitationale sunt produse de explozii cosmologice, cum ar fi exploziile supernovelor sau exploziile de raze gama (GBR), conform unor astrofiziciști.

Explicații și teorii științifice:

Undele gravitaționale: Dinamica fluidelor poate fi utilizată pentru a explica undele gravitationale.

Valuri gravitationale: Teoria relativității generale prezice existența și formarea undelor gravitaționale.

Viteză:

Undele gravitaționale: Viteza variază. Viteza maximă poate fi de aproximativ 100 ms-¹.

Valuri gravitationale: Călătorește cu viteza luminii.

Energia asociată cu valurile:

Undele gravitaționale: Undele gravitaționale transferă energia prin materie.

Valuri gravitationale: Undele gravitaționale transporta energia prin spațiul sau materia goală.

Detectare:

Undele gravitaționale: Unele tipuri de valuri de gravitație, cum ar fi valurile oceanelor, pot fi văzute cu ochiul liber. Dar există câteva tipuri de valuri gravitaționale care nu pot fi văzute cu ochiul liber. Cu toate acestea, acestea pot fi detectate și cartografiate utilizând date prin satelit sau alte instrumente.

Valuri gravitationale: Fizicii au putut detecta pentru prima dată undele gravitaționale la 14 septembrie 2015 cu ajutorul semnalelor înregistrate de LIGO.

Importanța detectării:

Undele gravitaționale: Detectarea undelor gravitationale este foarte importantă în prognoza meteo și gestionarea dezastrelor.

Valuri gravitationale: Fizicienii cred că undele gravitaționale pot pătrunde în orice barieră cosmologică. Deci, undele gravitaționale poartă informații cosmologice foarte importante și vor dezvălui secretele universului.

Mediu pentru propagare:

Undele gravitaționale: Undele de undă necesită un mijloc de propagare, deoarece acestea sunt valuri mecanice. Sunt produse în fluide și se propagă în fluide.

Valuri gravitationale: Undele gravitaționale nu au nevoie de un mediu pentru propagare, deoarece acestea nu sunt valuri mecanice.

Atenuarea prin bariere fizice:

Undele gravitaționale: Undele gravitaționale sunt atenuate semnificativ de barierele fizice.

Valuri gravitationale: Atenuarea undelor gravitaționale atunci când trec prin bariere fizice este neglijabilă.

Datorită fotografiei:

"Valul vântului" de Brocken Inaglory - Muncă proprie, (GFDL) prin Wikimedia Commons 

"Istoria universului" de Yinweichen - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons