【探测引力波背后,有咱中国力量】
中新社2月12日援引广州中山大学相关人士称,中国本土重大引力波探测工程“天琴计划”已于2015年7月份正式启动,部分关键技术研究已有具体进展,目前正在立项中。
“天琴计划”是中山大学发起的一个科研计划。目前中山大学正在组建小组开展中国空间引力波探测计划任务的预先研究,制订中国空间引力波探测计划的实施方案和路线图,并开展关键技术研究等。
2015年7月,中山大学招聘团队负责人时透露,“天琴计划”将主要分四阶段实施:第一阶段完成月球/卫星激光测距系统、大型激光陀螺仪等“天琴计划”地面辅助设施;第二阶段完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关键技术验证,以及空间等效原理实验检验;第三阶段完成高精度惯性传感、星间激光测距等关键技术验证,以及全球重力场测量;第四阶段完成所有空间引力波探测所需的关键技术,发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测。
美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)探测到引力波,背后有十多个国家、千余名研究人员的艰辛付出。其中,中国清华大学的科研团队以高精度的数据分析能力,帮助“净化”了引力波探测中的干扰信号。“这次发现的确美妙和激动人心,但日常工作中的海量数据分析并不总是令人愉快。”清华大学LIGO 工作组负责人曹军威介绍,为了捕捉“虚无缥缈”的引力波,研究者们苦练“内功”。最大的挑战在于LIGO数据的采样频率特别高,达到每秒一万六千次以上,采样信道达上万个,数据量大,需要先进的计算机处理技术做支撑。
【中国“天琴”与美国LIGO有何不同?】
对于“天琴计划”与LIGO探测的关系,LIGO科学联盟核心成员、加州理工学院教授陈雁北表示,中山大学的罗俊院士是中国引力物理界的领军人物,他对引力常数的测量、引力定律检验的研究,都处于世界的前沿。罗院士的团队提出的“天琴计划”与LIGO的探测方式截然不同:LIGO是在地面探测引力波,而“天琴计划”是想在空间中进行测量。
“空间中,我们可以测量频率更低的引力波。一方面可以从侧面验证LIGO引力波源、引力波传播的性质,另一方面,也可能探测到大质量甚至超大质量的黑洞。我希望这次LIGO探测到引力波,对‘天琴计划’是一个推动。”陈雁北教授认为,“天琴计划”现在处于起始阶段,还在论证天文学上的意义、仪器上的可行性等。国内科学家们还要讨论如何把它变得更完善,需要一个理论物理学家、实验物理学家、天文学家们讨论的过程。虽然大家对中国空间引力波探测的研究还没有太多共识,但LIGO探测到引力波的事实可以成为一个契机,让大家考虑一下,下一步中国应该怎样最好地发挥自身特点,在引力波的研究中找到一个有自己特色的发展方向。