重力波主差(main difference gravity waves) vs. 引力波(gravitational waves)

“引力波”和“引力波”是物理學中兩個經常混淆的術語。重力波是在流體介質或兩種流體介質之間的介面上產生的。另一方面，引力波是由宇宙中的宇宙現象產生的。這是引力波和引力波的主要區別。重力波很容易在地球上被探測到，而重力波直到2015年9月14日才被探測到。重力波的概念並不複雜，而重力波的概念很複雜。重力波的產生在流體力學中很容易解釋，而重力波的產生卻不容易理解。所以，正如你所看到的，這兩個術語有完全不同的含義。本文試圖讓您更好地理解這些差異。

什麼是重力波(gravity waves)？

當一個流體粒子或一組粒子在兩種流體的介面（水體和空氣之間）上移動或進入密度不同的流體區域時，重力試圖透過在適當的位置替換和重新定位一些流體粒子來恢復失去的平衡。重力的這種嘗試產生振蕩，並圍繞平衡狀態振蕩，稱為重力波或浮力波。在水體和空氣介面處產生的重力波稱為錶面重力波，而在水體（海洋、池塘和湖泊）內產生的重力波稱為內部重力波。

Surface gravity waves

什麼是引力波(gravitational waves)？

1916年，阿爾伯特·愛因斯坦首次提出了引力波的存在，然而直到2015年9月14日，科學家們才發現引力波的存在。關於引力波的存在，甚至在一些主流科學家中也存在許多爭論。LIGO（鐳射干涉儀引力波天文臺）的一個研究小組在2015年9月宣佈，他們在時空坐標系的結構中探測到了引力波。據LIGO的研究人員說，他們探測到的引力波是兩個黑洞合併形成一個巨大黑洞時產生的。

廣義相對論預言，一個由兩個相互環繞的黑洞組成的系統會以引力波的形式釋放能量。所以，系統失去了能量，導致它們靠近。這個過程需要數十億年的時間，在最後的幾秒鐘內，兩個黑洞相互撞擊，形成一個巨大的黑洞。由於這一巨大的宇宙撞擊，系統的一部分質量轉化為能量，並作為引力波在太空中傳播。質量轉化為能量的量由著名的愛因斯坦方程E=mc2給出。

重力波(gravity waves)和引力波(gravitational waves)的區別

基本性質：

重力波：重力波是機械波。

引力波：引力波不是機械波。

起源：

重力波：海面上的重力波，如海浪，經常由風在水面上產生。當石頭落入池塘或湖泊時產生的波也是錶面重力波。潮汐也是太陽或月亮吸引產生的錶面波。此外，水下地震會產生稱為海嘯的錶面重力波。

內部重力波是在流體中產生的。重力內波的一個例子是當風經過一座山時產生的山波。此外，每當浮力向上推動空氣時，重力就會把它拉回來，以恢復平衡，由於這種反應，空氣中就會產生內部重力波。同樣的情況也發生在海洋和湖泊等水體中。重力內波的本質要求是流體密度的連續或不連續變化。一般來說，在水體中，溫度和鹽度隨深度而變化，因此，流體中的密度因層而異。由於幾個原因，大氣的密度也不同。

引力波：根據相對論，任何非球對稱或圓柱對稱的加速或減速物體都會產生引力波。此外，形狀不規則的旋轉星和黑洞、中子星或黑洞-中子星組成的雙星系統也會產生引力波。一些天體物理學家認為，引力波是由超新星爆炸或伽馬射線爆發（GBR）等宇宙爆炸產生的。

科學解釋與理論：

重力波：流體動力學可以用來解釋重力波。

引力波：廣義相對論預言了引力波的存在和形成。

速度：

重力波：速度變化。最大速度可能在100ms-1左右。

引力波：以光速傳播。

與波有關的能量：

重力波：重力波透過物質傳遞能量。

引力波：引力波透過空的空間或物質帶走能量。

檢測：

重力波：某些型別的重力波，如海洋潮汐，可以用肉眼看到。但是有些重力波是肉眼看不見的。但是，可以利用衛星資料或其他儀器對其進行探測和測繪。

引力波：2015年9月14日，物理學家藉助LIGO記錄的訊號首次探測到引力波。

檢測的重要性：

重力波：重力波的探測在天氣預報和災害管理中非常重要。

引力波：物理學家認為引力波可以穿透任何宇宙屏障。所以，引力波攜帶著非常重要的宇宙學資訊，它們將揭示宇宙的祕密。

傳播介質：

重力波：由於重力波是機械波，因此需要一種傳播介質。它們在流體中產生併在流體中傳播。

引力波：引力波不需要介質來傳播，因為它們不是機械波。

物理屏障衰減：

重力波：重力波被物理屏障顯著衰減。

Gravitational waves: The attenuation of gravitational waves when they pass through physical barriers is negligible.

Image Courtesy:

“Wind wave” by Brocken Inaglory – Own work, (GFDL) via Comm*** Wikimedia 

《宇宙的歷史》作者：Yinweichen——透過Comm*** Wikimedia自己的作品（CC by-SA 3.0）