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寻找引力波
文章来源:环宇采撷   发布时间: 2015-10-26   浏览次数:   字号:[ ] [打印]
 

  寻找物理学最迷人的标志再一次被提上了日程——这是一种散发自恒心源并存在于时空中的引力波。在过去的一周里,激光干涉引力波观测站(LIGO)的物理学家们进行了Livingston,Louisiana和Hanford,Washington的两套设备完成重建以来的首次观测。据研究人员介绍,这个高级观测站的敏感度是原观测站的3倍。即使如此,也只有很低的概率能够从最近3个月收集的数据中获得发现。而真实的情况可能是:尽管一切都十分复杂精密,这个高级观测站也只跟上了研究人员2013年的观测进度。

  “项目的进展比我们想象的要快”,来自BatonRouge路易斯安那州立大学的物理学家GabrielaGonzález谈到,同时她也是有着超过900名科学家参与的观测站科学合作项目的发言人。她表示他们预感在这次项目中会有比预期更多的发现。

  每一台观测站的设备,或者说是观测仪,通过使用激光比较以正确角度设置的2个4公里长臂状物的干涉长度,借以寻求时空的延伸。研究者们旨在将臂状物的长度与10-19米(相当于十亿个原子的宽度)的精度对比。为了实现上述过程,他们必须要消除地震波,人类活动和其他来源导致的无数震动。观测站以一对绕对方互相旋转的中子星作为基准源。最初的观测站花费了3.6亿美元和2002年到2010年的8年时间,用来达到足够的敏感度以探测一个距离我们大约6.5亿光年的基准源。新的高级观测站最终应该能够探测到6.5亿光年外的源,并且以1000的参数半径扩展空间的探测范围。

  根据Hanford观测站负责人,Pasadena加州理工大学的物理学家FrederickRaab的说法,如今,观测站干涉仪的精度已经很足够看清2亿光年到2.6亿光年间的双子星。同时他也谈到,对原观测站的三处升级给了物理学家们一个更“外部”的观测机会。在他们2013年的计划中,观测站研究人员估计,如果情况乐观,他们利用现有的仪器敏感度在3个月内可能发现3对双子星。但如果情况不乐观,他们将不得不为发现一对双子星而工作600年。

  同时,物理学家认为,在接下来的测试中这个高级观测站有更好的机会。Raab也表示随着我们对设备的熟悉,其灵敏度也会变得更高。如果按计划进行,明年观测站将会工作6个月,并将探测到两倍于现在距离的双子星。后年,计划将会持续9个月并且将再提升50%的范围。从明年开始,位于意大利Pisa附近刚翻新的欧洲VIRGO探测器也会加盟观测站。

  但González提到,就算这次项目没有达到预期目标也是有收获的。因为一些十分乐观的模型预测说这个高级观测站将很快看到很多一起旋转的巨大黑洞,并且验证这个预测才是科学家们的首要目标。

  如果这个高级观测站的确有了些发现,那么研究者们将会花时间去证实它。“我们给我们自己设置了目标,将在3个月内对探测器的发现做出声明”,Raab说到,“但是如果真的有一个发现,观测站的负责人是否能够让消息不泄漏出去?”。同时González表示虽然负责人们都签订了保密协议,他们对此仍然十分担忧。

 
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