基本介紹
- 中文名：超重力波
- 外文名：gravity waves
- 定義1：指“引力波”（相對論）
- 定義2：指“重力波”（流體力學）
- 意義：研究地震與海嘯的形成原因
- 學科：大氣學、天體物理學
概述,重力波（引力波；相對論）,試驗,實驗一,實驗二,
概述
不可壓縮流體中一種以重力為恢復力的波。它通常存在於兩種不同流體（例如氣體和液體）的分界面（即密度的躍變面）上，以表面波形式出現：沿表面傳播而沿與表面垂直的方向衰減（所謂不均勻波）。透入表面的深度不超過一個波長，由於這一深度依賴于波長，便導致波的頻散。但在流體深度h遠小于波長的“長波”極限情況下，波壓在整個截面上近似為均勻的，波就是“非頻散”的了。
重力波的衰減主要由三方面引起：流體與基底的摩擦（當h很大時可忽略）；流體內部的粘滯效應；表面損耗。表面損耗的機制與表面張力偏離其平衡態值有關，它在流體表面有一層薄膜雜質（例如水面上的油污）時特別重要。
除了上述的表面重力波以外，還存在一種內重力波（簡稱內波）。它不是存在於兩種不同媒質的分界面上，而是存在於內部密度的連續分層變化的同一種媒質中，這種情況的一個典型是處於重力場的連續媒質（如大氣）。
大氣密度隨高度z指數性地減小：
其中H稱為勻質大氣高度，一般為z的函式，量級約為10千米。當穩定大氣受到某種擾動，使其上層較輕的空氣被壓向下層較重的空氣中去時，這部分空氣將受到浮力的作用返回其原來水平面。由此可見，密度的分層不均勻性在彈性恢復力之外提供了另一種恢復力──浮力。對於波長H的聲波和高頻段的次聲波來說，這種恢復力實際上不起作用，完全可以忽略。當λ≈H時，由於波動運動的加速度與重力加速度g同數量級，就必須在考慮彈性恢復力的同時也考慮浮力，這就是聲重力波的情形。當頻率低到λH時，重力就起主要作用，而彈性恢復力反而可以忽略，也就是說可把媒質看成不可壓縮的，而重力和浮力所作的功之差值作為媒質運動元的勢能儲存起來，這就是內重力波的情形。由於作為恢復力的重力總是指向一個特定方向，所以內重力波是顯著地各向異性的。
內重力波的一個重要特性是：能流方向一般說來並不沿著波矢方向，其相速度（小於聲速сS）向下，而群速度向上。這種波大抵是在地面附近由於風的作用被激發，例如風遇到山等障礙物時所產生的“背風波”。其能流向上傳遞直達電離層。由於密度隨高度減小，根據能流的連續性，波的振幅勢必隨高度增加。在60千米以上的高空，風的剖面幾乎完全由這種大振幅、長周期的波動所支配；在低層大氣中，內重力波雖然也存在，但振幅太小，因而無法接受到。
有關在海水中密度分層變化時出現的內波見海洋中的內波。
重力波（引力波；相對論）
英文：（gravitational wave），台灣學界稱為重力波，英文中有時也寫作 gravity wave；但更多場合中，gravitywave是留給地球科學與流體力學中另一種性質迥異的波動。關於萬有引力的本質是什麼，牛頓認為是一種即時超距作用，不需要傳遞的“信使”。愛因斯坦則認為是一種跟電磁波一樣的波動，稱為引力波。引力波是時空曲率的擾動以行進波的形式向外傳遞。引力輻射是另外一種稱呼，指的是這些波從星體或星系中輻射出來的現象。電荷被加速時會發出電磁輻射，同樣有質量的物體被加速時就會發出引力輻射，這是廣義相對論的一項重要預言。
試驗
實驗一
樸素的台面和擦亮的鏡子懸掛試驗架上，就像試驗台上的一個鐘擺。雖然此鏡子可以透過可見光，但反射的幾乎是干涉儀中雷射發出的近100%的紅外光。此干涉儀是包含有雷射的一種儀器，利用紅外線雷射束髮出的光線，能非常精確地測量距離。此雷射束越長，此干涉儀就越靈敏。當特彆強大的重力波經過此干涉儀時，它將會因時空扭曲而稍微改變此儀器的長度。
