首页 > 民俗 > 历史上的今天

9月14日历史上的今天2015年9月14日的今天,人类首次直接探测到了引力波,该历史事件记录为2015年9月14日年间的历史文献线索

常驻编辑 历史上的今天 2022-09-22删除本文 来源: 9月14日
AEM拜客生活常识网

激光干涉引力波探测器

人类首次直接探测到了引力波AEM拜客生活常识网

两台孪生引力波探测器分别在华盛顿州的汉福德(左)和路易斯安那州的列文斯顿,彼此相距3000公里AEM拜客生活常识网

上世纪70年代,加州理工学院的物理学家莱纳·魏斯(Rainer Weiss)等人意识到用激光干涉方法探测引力波的可能性。引力波的探测对仪器的灵敏度要求非常高,要能够在1000米的距离上感知10^-18米的变化,相当于质子直径的千分之一。直到上世纪90年代,如此高灵敏度所需的技术条件才逐渐趋于成熟。AEM拜客生活常识网

1991年,麻省理工学院与加州理工学院在美国国家科学基金会(NSF)的资助下,开始联合建设“激光干涉引力波天文台”(LIGO)。LIGO的主要部分是两个互相垂直的干涉臂,臂长均为4000米。在两臂交会处,从激光光源发出的光束被一分为二,分别进入互相垂直并保持超真空状态的两空心圆柱体内,然后被终端的镜面反射回原出发点,并在那里发生干涉。若有引力波通过,便会引起时空变形,一臂的长度会略为变长而另一臂的长度则略为缩短,这样就会造成光程差发生变化,因此激光干涉条纹就会发生相应的变化。AEM拜客生活常识网

两台孪生引力波探测器分别在华盛顿州的汉福德和路易斯安那州的列文斯顿,彼此相距3000千米。只有当两个探测器同时检测到相同的信号才有可能是引力波。LIGO于1999年初步建成,2002年开始运行。AEM拜客生活常识网

2007年,LIGO进行了一次升级改造,包括采用更高功率的激光器、进一步减少振动等。升级后的LIGO被称为“增强LIGO”。2009年7月,增强LIGO开始运行直到2010年10月结束。AEM拜客生活常识网

在2002年到2010年期间,LIGO没能探测到引力波存在的可靠证据。AEM拜客生活常识网

人类首次直接探测到了引力波AEM拜客生活常识网

位于汉福德地区的LIGO观测站的北臂AEM拜客生活常识网

2010年,LIGO进行了为期五年的重大升级改造,改造之后的探测器灵敏度要求提高10倍,被称为“先进LIGO”。2015年9月18日,先进LIGO开始试运行。据悉,本次探测到的引力波是升级前的LIGO于2015年9月14日探测到的信号。AEM拜客生活常识网

目前主流的引力波探测器都是这种基于迈克耳孙干涉仪的原理。世界范围内,除了美国的LIGO引力波探测器之外,还有德国和英国合作的GEO600、法国和意大利合作的VIRGO、日本的TAMA300以及计划中的LCGT、澳大利亚计划中的AIGO以及印度计划中的LIGO-India。AEM拜客生活常识网

人类首次直接探测到了引力波AEM拜客生活常识网

PTA、LISA(eLISA)与LIGO(aLIGO)三种方式分别探测不同频率的引力波,构成互补关系。AEM拜客生活常识网

地基探测器探测引力波的频率范围是1赫兹~10^4赫兹。除了地基引力波探测器之外,科学家也在积极筹备“激光干涉太空引力波天线”(LISA/ eLISA)。理论上,eLISA探测引力波频率范围为10^-5赫兹~1赫兹。AEM拜客生活常识网

值得一提的是,科学家也在利用一种叫“脉冲星计时阵列”(PTA)的射电天文方法探测更低频率(纳赫兹)的引力波。PTA与eLISA、LIGO在探测频率上形成互补关系。AEM拜客生活常识网

引力波探测的意义?

引力波天文学将是继传统电磁波天文学、宇宙线天文学和中微子天文学之后,人类认识宇宙的全新窗口,必将引发一场天文学的革命。AEM拜客生活常识网

引力波探测除了能够检验广义相对论之外,还有助于证明其它版本的引力理论正确与否,还将推动引力量子化的研究,最终把引力融入其它三种基本相互作用,完成爱因斯坦的伟大梦想。AEM拜客生活常识网

引力波像其它的波一样,携带着能量和信息。电磁波(宇宙背景微波辐射)只能让我们看到大爆炸38万年之后的景象,而引力波能够让我们回望宇宙大爆炸最初瞬间,检验宇宙大爆炸理论的正确与否。AEM拜客生活常识网

相关阅读:

  • 9月14日历史上的今天619年9月14日的今天,隋朝皇帝隋恭
  • 9月14日历史上的今天775年9月14日的今天,拜占庭帝国伊
  • 9月14日历史上的今天1867年9月14日的今天,《资本论》第
  • 9月14日历史上的今天1906年9月14日的今天,中国耕作学创
  • 9月14日历史上的今天1915年9月14日的今天,美国天文学家
  • 9月14日历史上的今天1980年9月14日的今天,中共中央召开
  • 9月14日历史上的今天1985年9月14日的今天,国家科委拟订
  • 9月14日历史上的今天1987年9月14日的今天,中国第一封电
  • 9月14日历史上的今天1997年9月14日的今天,世界杯跳水赛
  • 9月14日历史上的今天2000年9月14日的今天,亚欧海底光缆
  • 9月14日历史上的今天2003年9月14日的今天,爱沙尼亚公民
  • 9月14日历史上的今天2016年9月14日的今天,科学家首度证
  • 9月14日历史上的今天2017年9月14日的今天,藏獒经济全面
  • 留言与评论(共有 0 条评论)
       
    验证码:

    热门文章

    • 网站地图 |
    • 声明:登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考,不做权威认证,如若验证其真实性,请咨询相关权威专业人士。