在之后的70年代,一個非常偶然的機會,美國麻省大學的兩個人,Taylor教授和他的學生Hulse發(fā)現(xiàn)了一對脈沖星系統(tǒng)。什么叫做脈沖星?就是說某一顆恒星,有點像燈塔,它在旋轉(zhuǎn)的過程當中,當信號掃到地球的時候我們就可以看到,當離開地球的時候,我們就探測不到,好像隔一段時間就有一個信號,我們稱之為脈沖信號。這一類天體通常是中子星。Taylor發(fā)現(xiàn)了一類很奇怪的雙中子星或者說脈沖雙星系統(tǒng)。因為通常的脈沖星系統(tǒng)的周期是非常精確的,但是這個系統(tǒng)的周期在逐漸減小。當時他就想不明白,最后突然來了靈感,說因為這是一個非常致密的脈沖星系統(tǒng),所以很可能在旋轉(zhuǎn)的過程當中有比較強的引力波產(chǎn)生。他們經(jīng)過一段時間的觀測,同時從理論的角度對他們的觀測進行了擬合,發(fā)現(xiàn)理論跟觀測結果是完美符合的,所以就間接地探測到了引力波。
我們現(xiàn)在知道,不僅僅是雙中子星,雙黑洞也存在著這種比較強的引力波。在之后的70年代,也有兩個人,一個是麻省理工Weiss, 一個是Forward,他們想到可以利用Michelson干涉儀來測量引力波的存在。具體的測量原理非常簡單,就是說一束激光進來,如果它的位置沒有變化的話,分成兩束最終被反射回來,它們所形成的強度不會發(fā)生變化,但是如果距離發(fā)生了變化,所對應的相位發(fā)生變化,我們所觀測到的強度也會發(fā)生變化。如果一束激光一直在反射合并,它的強度沒有發(fā)生變化,那證明沒有引力波經(jīng)過;那如果發(fā)現(xiàn)它的強度發(fā)生了變化,就可以間接推斷出引力波的存在。最終探測的強度與臂長是有關系的。所以如果我們把臂長做得非常長,這就相當于把信號放大了,那么,盡管引力波的信號比較弱,最終還是有可能被探測到。
后來美國的LIGO探測器的臂長就做得非常的大,這是(圖片6)激光干涉探測儀的實驗圖。LIGO計劃是在1992年由美國的自然基金委員會開始資助的,它是世界上第一個大規(guī)模的引力波探測項目,是由加州理工和麻省理工的人建造的。麻省理工的人提出了探測的方法,加州理工在設備制造方面有非常強的技術,強強聯(lián)合,最終有了這個項目。LIGO包含了兩個探測器,一個是位于美國的華盛頓州Hanford城市,另外一個位于美國的路易斯安那州Livingston城市。
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