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重力波首次展示黑洞碰撞後時空彎曲的三維圖樣
本帖最後由 jiunn36 於 2018-2-6 02:35 AM 編輯科學家利用Ligo和Virgo兩個重力波天文台﹐觀測到黑洞碰撞後引起的時空漣波﹐首次在三維尺度上記錄了時空彎曲的圖樣。
一個世紀以前﹐愛因斯坦在廣義相對論中預測﹐質量(mass)會在時空(spacetime)中造成彎曲(curvature)。當大質量的物體合併時﹐這種彎曲會發生改變﹐向空間中傳送漣波(ripples)﹐這就是重力波(gravitational waves)。當這種波動到達地球時﹐他們小得幾乎無法察覺。
一個世紀以後﹐人們設計了高靈敏度的探測器﹐Ligo﹐即雷射干涉重力波天文台(Laser Interferometer Gravitation Wave Observatory)。Ligo可以觀測到時空發生的微小扭曲﹐其精度相當於用4公里的激光束探測只有原子核直徑千分之一的差異。2015年9月﹐Ligo做出了歷史性發現﹐探測到重力波﹐首次證實了愛因斯坦的預測﹐即空間可以被拉伸或壓縮。
Ligo的兩個觀測器是平行的﹐一個位於華盛頓州的漢福德﹐另一個位於路易斯安納的利文斯頓。科學家有意將探測器平行安置﹐可以將探測到訊號的幾率最大化。不過﹐這也意味著科學家只能觀測到太空中的一個平面﹐無法獲得三維信息﹐因而無法證實愛因斯坦的另一個重要預測重力波的路徑圖樣。
Virgo位於義大利的比薩附近﹐它的觀測臂角度與Ligo的不同﹐可以提供更多信息﹐例如重力波的極化(polarization)﹐及其所經過的路徑。
2017年8月14號﹐Virgo和Ligo共同探測到重力波的訊號。這個訊號可以追溯至180億年前﹐兩個大質量黑洞碰撞的最後時刻。兩個黑洞的質量分別為太陽的31倍和25倍﹐他們碰撞後﹐形成一個53倍於太陽質量的旋轉黑洞。另外相當於3個太陽的質量轉換為能量﹐以時空扭曲的形式向外傳播﹐正如池塘中的波紋。
除了Ligo的兩個平行探測器﹐Virgo的加入還幫助科學家們更準確地對重力波發出的位置三角定位。將來﹐科學家還可以調整地面望遠鏡的方向﹐對準訊號源﹐觀測碰撞本身是否留下可見痕跡。
Virgo從2007年開始收集數據。不過﹐當Ligo在2015年首次觀測到重力波時﹐Virgo正在進行升級。2017年初﹐Virgo重新開始運行﹐與Ligo的觀測運行時間有一小段重合﹐此次觀測在八月份結束。Ligo發言人、來自MIT的David Shoemaker稱﹐Virgo和Ligo同時運行後﹐這次觀測只是個開始。下一個觀測運行時間定在2018年秋季﹐那時說不定一周就有一次重力波探測結果﹐甚至更頻繁。
...<div class='locked'><em>瀏覽完整內容，請先 <a href='member.php?mod=register'>註冊</a> 或 <a href='javascript:;' onclick="lsSubmit()">登入會員</a></em></div><div></div> 對比庫倫常數 ，重力常數實在是非常小 ，牛頓如果看到卡文迪西的實驗 ，一定感動掉淚 ，而重力波更是難上加難 ！愛因斯坦沒有因為發表相對論而獲得諾貝爾獎 ，但是驗證廣義想對論而獲獎的卻一大堆 ，只能說愛因斯坦太厲害了！ 重力波的觀測證實了廣義相對論不只是理論,而是被證實的定律.希望人們可以在廣義相對論的基礎上設計工程應用的新玩意
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