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茍利軍│引力波:帶人類傾聽星辰大海之聲(10)

摘要:北京時間2016年2月11日23:40左右,加州理工學(xué)院教授David Reitze宣布,人類首次發(fā)現(xiàn)了引力波。發(fā)布會上究竟揭開了哪些謎團(tuán)?與之前的傳言有何不同嗎?中國科學(xué)院國家天文臺黑洞來客團(tuán)隊主要成員茍利軍研究員,全面解讀了這場激動人心的發(fā)布會,并對這項具有劃時代意義的科學(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。這個管道里,為了防止氣體對速度的影響,都抽成了真空。

圖片10

這是它的鏡子,因為引力波的效應(yīng)非常弱,所以必須把鏡子懸掛起來,否則如果放置在地面,火車或者人走過的時候都會產(chǎn)生振動,就會影響引力波的探測。

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

3、本次引力波的發(fā)現(xiàn)

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

責(zé)任編輯:葉其英校對:李天翼最后修改:
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