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茍利軍│引力波:帶人類(lèi)傾聽(tīng)星辰大海之聲(10)

摘要:北京時(shí)間2016年2月11日23:40左右,加州理工學(xué)院教授David Reitze宣布,人類(lèi)首次發(fā)現(xiàn)了引力波。發(fā)布會(huì)上究竟揭開(kāi)了哪些謎團(tuán)?與之前的傳言有何不同嗎?中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)黑洞來(lái)客團(tuán)隊(duì)主要成員茍利軍研究員,全面解讀了這場(chǎng)激動(dòng)人心的發(fā)布會(huì),并對(duì)這項(xiàng)具有劃時(shí)代意義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)做了較深入的分析。

圖片9

這是它里邊的管道,激光在這些管道中不斷被反射和最后被合并。這個(gè)管道里,為了防止氣體對(duì)速度的影響,都抽成了真空。

圖片10

這是它的鏡子,因?yàn)橐Σǖ男?yīng)非常弱,所以必須把鏡子懸掛起來(lái),否則如果放置在地面,火車(chē)或者人走過(guò)的時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),就會(huì)影響引力波的探測(cè)。

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上圖(圖片11)藍(lán)色的小圈代表了LIGO剛建成時(shí)的探測(cè)范圍,而2015年年9月升級(jí)以后的靈敏度是大圈的范圍。我們可以看到,從最剛開(kāi)始的非常小的探測(cè)范圍,到現(xiàn)在比較大的范圍,有一個(gè)非常大的提升。因?yàn)殪`敏度的極大提高,最終導(dǎo)致了這次的發(fā)現(xiàn)。

3、本次引力波的發(fā)現(xiàn)

我們來(lái)看一下這次發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。2015年9月14號(hào),LIGO探測(cè)的信號(hào)大約為0.2秒。也就是說(shuō),我們剛才聽(tīng)到的音頻信號(hào)只有差不多0.2秒那么長(zhǎng),其實(shí)那個(gè)信號(hào)已經(jīng)被放長(zhǎng)了一段時(shí)間了。鏡子移動(dòng)的尺度是10的負(fù)18次方米。剛才我們也講了,一個(gè)原子的尺度是10的負(fù)10次方米,它比一個(gè)原子的尺度還要小差不多一億倍。所以測(cè)量精度是非常精確的。而同時(shí),通過(guò)這次觀測(cè),我們知道是什么樣的天體產(chǎn)生了這次的引力波呢?是兩個(gè)黑洞。這兩個(gè)黑洞的質(zhì)量我們也得到了非常精確的測(cè)量,一個(gè)是36倍太陽(yáng)質(zhì)量,另外一個(gè)是29倍太陽(yáng)質(zhì)量,最終在合并以后形成了62倍太陽(yáng)質(zhì)量。我們簡(jiǎn)單的加一下,36加29應(yīng)該是65,但是最終形成了一個(gè)62倍的太陽(yáng)質(zhì)量,有3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量在合并的過(guò)程當(dāng)中被釋放出去了。

責(zé)任編輯:葉其英校對(duì):李天翼最后修改:
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