观测仪的理论测量精度是多少?观测仪的理论测量精度是
10 -19米
。
探测引力波是当代科学中最具有挑战性的一 项难题。目前世界上已建成的最大的引力波观测仪 是美国的LIGO(“激光干涉引力波观测仪”的 英文缩写),共有两座,分别位于路易斯安那 州的利文斯敦和华盛顿州的汉福德,两地相隔 3 000多千米。 之所以在不同的地点建造两套 探测设备,是为了对可能的发现做双重检验,排除偶然的误差。LIGO建成于2001年7月,花费了 2。 92亿奇美元,共有来自7个国家的400多位科学家参加了该项目。观测仪的主体结构是两条呈L形交叉的笔直的混凝土隧道,各4 km长,隧道内 有一根密封钢管,管内抽成高度真空,一束红
外激光就在这一真空中飞驰。 按照设计要求,该观测仪...全部
探测引力波是当代科学中最具有挑战性的一 项难题。目前世界上已建成的最大的引力波观测仪 是美国的LIGO(“激光干涉引力波观测仪”的 英文缩写),共有两座,分别位于路易斯安那 州的利文斯敦和华盛顿州的汉福德,两地相隔 3 000多千米。
之所以在不同的地点建造两套 探测设备,是为了对可能的发现做双重检验,排除偶然的误差。LIGO建成于2001年7月,花费了 2。 92亿奇美元,共有来自7个国家的400多位科学家参加了该项目。观测仪的主体结构是两条呈L形交叉的笔直的混凝土隧道,各4 km长,隧道内 有一根密封钢管,管内抽成高度真空,一束红
外激光就在这一真空中飞驰。
按照设计要求,该观测仪能 够测量出激光光路上大约10-19 m的微小位移,这相当于 测量出一个氢原子大小的亿分之一。
该设施安装了众多的传声器和磁强计,以及监测温度 和压力及风速的各种传感器,可以同时记录来自大约5 000 个传感器通道的数据流。
地球上发生的每一次地震、头顶 上飞过的飞机的噪声,甚至实验室中计算机风扇的旋转, 都会使地面发生晃动,对测量产生干扰。为了排除各种干 扰,所有仪器设备都用极细的钢丝悬挂起来,安置在厚达 lm的钢筋混凝土板上,下面还安装有特制的4层“悬浮 装置”,有效地吸收任何来自地基的震动干扰,可以使地 震、刮风,以及汽车、火车产生的干扰减小至一亿分之 一,而且一些仪器还采用了主动式减振装置,例如用电脑 控制微型磁铁的推动作用来补偿由于地面震动对仪器的影 响,使观测仪内部的寂静程度超过在太空运行的宇宙 飞船。
科学家在观测时发现,地球表面每时每刻都在以 100 Hz的频率不停地上下抖动,其振幅约为10-11 m;每 隔12个小时,由月球引发的潮汐不仅能使海面涨落,也会 使地壳发生变形。
尽管经过数年的运行,在引力波观测方面没有什么进 展,研究人员仍然充满了信心。
他们目前正在更新设备, 添置更强大的激光器,并改进防震装置,提髙观测仪的灵敏度。
如果有人对挑战引力波探测这一世界性难题有兴趣,可以将自己的个人电脑与研究引力波的科学家们联网。你 只需到 einstein @ Home 的网站(http: //einstein。
phys。 uwm。 edn)下载一个屏幕保护程序,当你晚上不用计算机 的时候,只要联网后保持开机状态,屏幕保护程序就会自 动运行,从科学家们那里下载一小段数据进行分析处理, 然后将结果送回给科学家们。
这样,你就等于在和科学家 们一道共同寻找引力波。也许,未来找到引力波的功劳中 就有你的一份。收起