为什么去太空探测引力波?

2016-02-17 09:44 科技日报

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来源标题:为什么去太空探测引力波?

模拟图显示两个黑洞碰撞并合,产生引力波。图片来源:美国加州理工学院LIGO网站

美国的LIGO装置,侦测出了引力波经过而造成的地球的微小变形(相当于4光年上增减一根头发丝直径),靠的是“激光干涉”技术。

中国的太空测量计划同样借助激光干涉仪——它经常用在机床上,测量微小变形。从测量件上发射的激光,借助反射镜分成两股,再重合起来,形成干涉条纹。镜面位置的丝毫变化,会让明暗条纹错位。

用激光干涉仪测引力波形变,是很自然的思路,1970年代开始陆续建造的引力波探测站都是这个机理。但直到LIGO改进了技术,制造出天下第一灵敏的激光干涉仪,才终于达成目的。

LIGO中,折射激光的不同镜面相距4公里,仍嫌不够长(要侦测的可是原子核尺寸千分之一的形变);要是能拉长到400万公里就好了。地球上找不到合适场地。但几颗卫星配合,就可以在太空搭起超级大的测量站。

中国空间太极计划是:发射三颗卫星,各相距几百万公里,每个卫星都包含悬浮起来的铂金体,卫星配有精细的姿态调节器,使得卫星外壳笼罩悬浮体,却永远不挨着它们。悬浮体被彻底隔绝,只有引力波能摇晃它们,供我们测量。美国、欧洲和日本都有类似计划。

责任编辑:陈群(QT0001)