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中国聆听宇宙之声 中山大学领衔“天琴计划”
2016年02月16日 08:26 来源:人民日报 作者:吴晶晶 字号

内容摘要:近日,美国“激光干涉引力波天文台(LIGO)”第一次直接探测到引力波,证实了爱因斯坦引力理论的最后一项预言,震动世界。引力波探测为人类开启了宇宙观测的全新窗口,中国科学家将在其中有何作为?

关键词:宇宙;引力波;中国;探测;阿里

作者简介:

  聆听宇宙之声,中国有何作为

  中山大学领衔“天琴计划”,去太空四步骤捕捉引力波

  中科院主导“阿里实验计划”,在地面探测原初引力波

 

  近日,美国“激光干涉引力波天文台(LIGO)”第一次直接探测到引力波,证实了爱因斯坦引力理论的最后一项预言,震动世界。引力波探测为人类开启了宇宙观测的全新窗口,中国科学家将在其中有何作为?

  怎样才能探测到引力波?

  美国麻省理工学院物理系研究员苏萌介绍,一旦宇宙中某个地方产生了引力波信号,就好比大功率扩音喇叭在宇宙的某个角落喊一嗓子,这种时空的“震荡”会以引力波的形式在宇宙间几乎毫无阻力地传播。如果离地球足够近,就可以用“引力波天线”接受这些讯号。就像地球上时不时发生地震一样,只要我们有一个好的“地震仪”,就能探测到这些微乎其微的震荡。

  科学家们针对不同频率的引力波信号源,建造了不同的引力波接收器,大致可以分为三类:

  ——这次宣布探测到引力波的LIGO科学合作组,目标是几十到几千赫兹的高频段,主要的引力波信号源是中子星、恒星级黑洞等致密天体组成的双星系统并合过程,探测手段就是地面数公里的激光干涉装置。

  ——如果引力波的频率提升到十万分之一到一赫兹,对应的信号来源通常为质量更小一些的大质量黑洞并合过程的后期,可通过空间卫星阵列来探测。欧洲空间局的LISA项目就是以此为目标,计划2035年左右上天开始收集数据,其首颗技术验证星2015年底发射升空。

  ——第三类接收器针对的是一种更独特的引力波,它不同于天体运动、演化形成的引力波,而是来自宇宙早期,产生于宇宙大爆炸时宇宙时空剧烈的暴胀过程,也就是原初引力波信号。它的探测需要对宇宙微波背景辐射进行观测,一旦被探测到对基础物理学意义更加重大。

  “此次LIGO实验在它的工作频段证实引力波的存在,也就是说,引力波在其他广泛的频段都应该存在,如果在对应这些引力波频段的探测上建造领先的实验装置,就会在未来的引力波科学大发现上占据先机。”苏萌说。

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