引力波

器材

• 三维网格上绕质心旋转的两个虚拟质量
• 波振幅滑块（源参数）
• 时间速度滑块与暂停按钮
• 源参数读数；可拖拽旋转画布

实验步骤

1. 识别波源

   让动画运行：两个质量绕共同质心转动使四极矩变化，涟漪环在轨道平面内扩散。拖动画布斜视——只有非球对称的加速质量分布才会产生涟漪。

2. 验证 $f_{GW}=2f_{orb}$

   先暂停再放慢时间速度：数系统恰好转动一圈期间发出的涟漪环数——每半个轨道周期出现一个波峰，故 $f_{GW}=2f_{orb}$；若 $f_{orb}=5$ Hz，则 $\lambda=c/f_{GW}\approx3{,}0\times10^7$ m。

3. 改变振幅并得出结论

   扫动振幅滑块并读取“源参数”：加速质量越大，涟漪越深。注意真实情形 h ~ $10^{-21}$，探测器须测量比质子还小的应变——这正是 LIGO 采用4公里臂长迈克耳孙干涉仪的原因。

模拟

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