如果地球被巨大的引力波撞擊，會(huì)發(fā)生什么。當(dāng)一個(gè)引力波穿過(guò)地球時(shí)，它對(duì)珠桿系統(tǒng)產(chǎn)生的同樣影響也會(huì)起作用，引力波影響宇宙中所有有質(zhì)量的東西，引力波影響宇宙中所有有質(zhì)量的東西，包裹在復(fù)雜晶格中的晶體會(huì)在整個(gè)地球內(nèi)部升溫，如果引力波足夠強(qiáng)的話，可能會(huì)破裂或破碎。
1、引力波到達(dá)地球，會(huì)對(duì)地球產(chǎn)生什么影響？
13億年前，兩個(gè)巨大的黑洞以每秒250圈的速度相互環(huán)繞，在劇烈的宇宙波動(dòng)爆炸中相撞，向整個(gè)宇宙發(fā)出能量波。緊接著，一個(gè)新的超大質(zhì)量黑洞形成了，比我們的太陽(yáng)大60多倍，2015年9月，來(lái)自這個(gè)古老宇宙事件的引力波最終襲擊了地球。幸運(yùn)的是，引力波在如此遠(yuǎn)的距離上減弱了，但是如果沒(méi)有那么幸運(yùn)呢？如果幾個(gè)黑洞相撞發(fā)生在太陽(yáng)系中，我們還能生存嗎？如果地球被巨大的引力波撞擊，會(huì)發(fā)生什么？是什么引起了這些波動(dòng)？怎樣才能發(fā)現(xiàn)它們？1916年，愛(ài)因斯坦用他開(kāi)創(chuàng)性的廣義相對(duì)論推出了波，著名的公式是E=mc2。
他證明了能量和質(zhì)量是可以互換的，空間，或“時(shí)空”，是相對(duì)于任何物質(zhì)和輻射的能量和動(dòng)量的曲線，愛(ài)因斯坦很有遠(yuǎn)見(jiàn)地推斷，黑洞或大質(zhì)量恒星物體的碰撞會(huì)造成重力扭曲，并向四面八方擠壓。多虧了原子測(cè)量的驚人發(fā)展，美國(guó)華盛頓州和路易斯安那州激光干涉儀引力波觀測(cè)站(簡(jiǎn)稱(chēng)LIGO)的科學(xué)家們能夠在2015年探測(cè)并測(cè)量地球上的第一個(gè)引力波，
這是科學(xué)史上的一個(gè)歷史性時(shí)刻，因?yàn)檫@是愛(ài)因斯坦相對(duì)論的第一個(gè)明確證明。使用激光干涉測(cè)量法，天文臺(tái)可以探測(cè)到小于質(zhì)子直徑萬(wàn)分之一的變化，這比人類(lèi)頭發(fā)的寬度小一百萬(wàn)倍。從那以后，LIGO測(cè)量了50次引力波探測(cè)，那么到底是什么導(dǎo)致了這些波動(dòng)，它們會(huì)是災(zāi)難性的嗎？引力波有許多來(lái)源，包括黑洞的碰撞、不對(duì)稱(chēng)中子星的旋轉(zhuǎn)、超新星，甚至是大爆炸造成的重力輻射的殘余。
這些波以重力速度傳播，等于光速，并向四面八方發(fā)散，就像扔進(jìn)池塘的石頭一樣，它產(chǎn)生的漣漪會(huì)消散很遠(yuǎn)，變得越來(lái)越小。幸運(yùn)的是，地球距離任何黑洞都超過(guò)4億光年，我們大體上是安全的，但是如果這些黑洞碰巧在我們的太陽(yáng)系中，其影響就可怕了，當(dāng)引力波穿過(guò)行星時(shí)，一邊被壓縮，另一邊膨脹，有點(diǎn)像擠壓應(yīng)力球。結(jié)果，時(shí)間和空間本身被拉長(zhǎng)，導(dǎo)致輕微的抖動(dòng)，
但是如果我們離這一暴力事件更近，引力波更大，這種沖擊可能會(huì)將我們的星球撕裂，引發(fā)強(qiáng)大的大陸分裂地震、火山爆發(fā)和史詩(shī)般的風(fēng)暴。地球?qū)⒉辉偈且粋€(gè)適合居住的地方，除了像細(xì)菌，在熱液噴口茁壯成長(zhǎng)的極端微生物，想象我們的太陽(yáng)是一顆不完美的、非球形的中子星，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，向外發(fā)出重力漣漪。地球看起來(lái)更像木星的衛(wèi)星之一木衛(wèi)一，它受到木星巨大的重力壓力，因此是太陽(yáng)系中火山最活躍的衛(wèi)星之一，
2、引力波會(huì)對(duì)地球造成損害嗎？
宇宙不是一個(gè)靜止、穩(wěn)定的地方。在大量簡(jiǎn)單原子的集合中，氣體云崩塌形成恒星和行星，然后它們經(jīng)歷各自的生命周期，超大質(zhì)量的恒星將在諸如超新星之類(lèi)的災(zāi)難性事件中死亡，產(chǎn)生諸如中子星和黑洞之類(lèi)的恒星殘余。這些中子星和黑洞中的許多將被激發(fā)并合并，以引力波的形式釋放出巨大的能量，以這種方式產(chǎn)生的光和粒子能夠?qū)Φ厍蛟斐蓳p害，但是引力波本身呢？圖注：兩個(gè)黑洞合并的說(shuō)明，質(zhì)量與LIGO第一次看到的相當(dāng)。
在一些星系的中心，可能存在超大質(zhì)量的雙系統(tǒng)黑洞，產(chǎn)生一個(gè)比這個(gè)圖示強(qiáng)得多的信號(hào)，如果黑洞離地球足夠近，它們?cè)瓌t上可以向地球輸送足夠的能量，從而產(chǎn)生明顯的影響。廣義相對(duì)論，我們現(xiàn)在的引力理論，最早是由愛(ài)因斯坦于1915年提出的，就在第二年，1916年，愛(ài)因斯坦自己得出了他的理論的一個(gè)意想不到的性質(zhì)：它允許一種新的輻射的傳播，這種輻射在自然界中是純引力的。
這種輻射，今天被稱(chēng)為引力波，具有一些易于提取的特性：它們沒(méi)有質(zhì)量，以引力的速度傳播，而引力的速度應(yīng)該等于光速，圖注：愛(ài)因斯坦但不明顯的是，至少不是馬上，這些波是否是真實(shí)的，物理的，攜帶能量的現(xiàn)象，或者它們是否是一個(gè)沒(méi)有任何物理意義的純數(shù)學(xué)人造物。1936，愛(ài)因斯坦和納森·羅森寫(xiě)了一篇論文，叫做《引力波存在嗎？》在提交給《物理評(píng)論》雜志的論文中，他們認(rèn)為引力波不存在。
