6研究突破
引力波是宇宙从大爆炸中诞生后紧接着瞬间的极度混沌中产生的,就像宇宙初生时发出的“啼哭”
声。
爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波的存在,科学界一百多年来一直苦苦探寻引力波。
一个国际科研小组在2009年8月20日出版的新一期《自然》杂志上报告说,他们终于锁定了引力波的探测范围。
这个科研团队利用位于美国的“激光干涉引力波观测台”
,成功地锁定了引力波的“出没范围”
,显示其能量值比原有推测值要小很多。
他们预计,探测仪器的灵敏度到2014年可提高1000倍,到时极有可能直接观测到引力波。
研究人员说,他们的研究成果是寻找引力波过程中“第一次有意义的实验进展”
,如果真能在近期探测到引力波,将极大推动对宇宙诞生和时空本质的理解。
正缘于此,全球科学家都积极投入到这项工作中。
在《自然》杂志发表的这篇论文中,作者列表不是通常的几个或十几个人名,而是遍布全球的79所大学、实验室和研究机构。
7时空理论
在欧洲引力波探测计划中,科学家在德国汉诺威的GEO600引力波观测站和意大利比萨的处女座(Virgo)引力波探测器处使用陆基引力波天线。
德国汉诺威的GEO600引力波观测站的干涉仪臂长达600米,是德英联合项目;而处女座引力波探测器臂长更是达到3000米,是意大利、法国、波兰、匈牙利四个国家联合研究的项目。
根据相对论可知,高速运动的物体和宇宙中大质量的天体碰撞都会产生极强的引力波,当这些引力波传到地球上时会变得微乎其微,因此地球需要极高灵敏度的引力波观测站来探测引力波。
引力波
科学家用激光干涉仪来探测引力波,这种仪器得机构由两条互相垂直的长臂组成,长臂的两端挂有两面高反射率的镜子,激光打入到仪器长臂后,从而激光束在镜子之间来回反射。
而科学家对此进行由于光程差引起的微小变化的检测,这个微小变化仅仅有质子直径大小。
此外,对引力波的检测需要极其高的技术条件:比如隔离真空、隔离振动等。
隔离振动包括外部环境致使的振动和内部设备引起的振动。
引力波监测需要多个地面站同时工作,这些地面站的探测装置都是相同的,这样可以最大程度上来减小仪器测试产生的误差;而在监测过程中,必须同时接收同样的信号,这样可以避免受到地面信号源的干扰,从而保证引力波信号源的探测的精准性。
德国马克斯普朗克引力物理研究所、德国汉诺威莱布尼兹大学的哈特穆·特格罗特博士通过监测比较认为:GEO600引力波观测站和Virgo引力波探测器在600HZ以上的中高频波段的灵敏度十分相似。
这对科学家来说是一件非常有趣的事,科学家可以通过此波段寻找超新星爆炸所产生的引力波,并在此基础上进行监测,可以节省时间和提高监测效率。
伽马射线是最强的引力波来源之一,而中子星或黑洞也都是引力波极佳的探测源。
不过即使是中子星或黑洞碰撞所传到地球的引力波信号也非常微弱,因而能监测到的概率非常小。
更多精彩!
欢迎关注“科普中国-科技前沿大师谈”
官方微信(kjqydst)。
本卷为科普卷,无抄袭之说
部分资料参考搜狗百科
请关闭浏览器阅读模式后查看本章节,否则将出现无法翻页或章节内容丢失等现象。