探秘美國重力波觀測臺 詳解宇宙重力之謎(圖)

2021-01-07 搜狐網

第1頁:01 第2頁:02 第3頁:03 第4頁:04 第5頁:05 第6頁:06 第7頁:07 第8頁:08 第9頁:09 第10頁:10 第11頁:11 第12頁:12

　　【搜狐科學消息】　據美國《連線》雜誌報導，像探測無線電波和伽瑪波一樣，探測重力波將提示新一層面的宇宙，並改變我們對物理學的研究。

　　重力波、即起波紋的重力，是由移動的物質導致的。正如愛因斯坦1912年所預測，重力波是由太空中巨大的天體發出的，這些天體沒留下可見證據來證明其存在，如黑洞。但從某種意義上說，直接觀察重力波可以讓這些無形天體無處遁形，從而可以看到這些隱形天體。

　　目前觀察重力波的最前沿裝備是由美國科學基金會資助的一個項目――雷射幹涉重力波觀測臺(LIGO)。

雷射幹涉重力波觀測臺裝配有特別長的雷射，對幹擾特別敏感，從而可以記錄相對微弱的重力波。雷射幹涉重力波觀測臺的主要數據是由位於華盛頓州和路易斯安那州的4公裡長的雷射束產生的。雷射幹涉重力波觀測臺是如何觀察重力波的，讓我們通過以下面的一組圖片來遊歷一次雷射幹涉重力波觀測臺吧。

    實驗室場景一

　　樸素的臺面和擦亮的鏡子懸掛試驗架上，就像試驗臺上的一個鐘擺。雖然此鏡子可以透過可見光，但反射的幾乎是幹涉儀中雷射發出的近100%的紅外光。此幹涉儀是包含有雷射的一種儀器，利用紅外線雷射束髮出的光線，能非常精確地測量距離。此雷射束越長，此幹涉儀就越靈敏。當特別強大的重力波經過此幹涉儀時，它將會因時空扭曲而稍微改變此儀器的長度。

(責任編輯：趙裡鵬)

相關焦點

  • 「宇宙弦」或可解釋宇宙存在之謎,能發布可被檢測的重力波
    既然物質與反物質接觸後相互湮滅，為何宇宙可以存在？科學家最近意識到，或許我們可以通過檢測宇宙弦產生的極微小重力波來解決這個謎團。我們的宇宙由物質、暗物質與暗能量構成，從原子到黑洞等所有人事物，我們所看見、摸見的全都是物質。
  • 震驚未解之謎!對人類來說,第一次「看到」重力波意味著什麼?大學科學技術''CERNET,中國教育科研計算機網
    有哪些未解之謎？《中國網絡事務》記者採訪了相關科學家。加利福尼亞理工學院和牛津大學提供的這張照片顯示了雙子中子星GW170817合併後的無線電波觀測圖像。全球大約有70臺地面和太空望遠鏡從多個波段（例如紅外， X光片 紫外線 和無線電波。一些，它還包括中國在崑崙站建立的南極測量望遠鏡AST3-2。　　LIGO僅在觀測到重力波信號後1個。7秒美國費米太空望遠鏡檢測到名為GRB170817A的伽馬射線爆發。「費米幾乎同時觀察到了伽馬射線爆發。讓我們更加興奮，緊迫性也更大。
  • 宇宙中還有這十個難解之謎
    科學家們相信宇宙中僅有少部分物質是人類肉眼所能觀測到的，而絕大多數物質是人類使用當前技術無法直接探測觀察，這就是暗物質。有人猜測暗物質是由無形黑洞的輕量級微中子組成。目前，一些科學家置疑暗物質存在的真實性，並暗示更好地理解宇宙重力作用，可能會解開暗物質之謎太陽系外行星
  • 宇宙中還有這十個難解之謎
    科學家們相信宇宙中僅有少部分物質是人類肉眼所能觀測到的，而絕大多數物質是人類使用當前技術無法直接探測觀察，這就是暗物質。有人猜測暗物質是由無形黑洞的輕量級微中子組成。目前，一些科學家置疑暗物質存在的真實性，並暗示更好地理解宇宙重力作用，可能會解開暗物質之謎
  • 重力波:愛因斯坦的最後預言
    那天，愛丁頓在西非普林西比島以電報向全世界傳送他的日全食觀測結果。他的觀測顯示星光的確被太陽重力扭曲，成為愛因斯坦廣義相對論的第一個證據。「若然如此，我會為上帝感到惋惜。我的理論是正確的。」 愛因斯坦在1916年正式發表廣義相對論，至今剛好100周年。廣義相對論徹底推翻牛頓重力理論，把重力和加速度統一。當時空被物質或能量所扭曲，就會產生所謂的重力。
  • 重力波是什麼?愛因斯坦百年前預言13億光年外的時空漣漪
    ，於2015年9月14日首次觀測到來自13億光年外的2個黑洞所產生的重力波，是人類有史以來第一次證實重力波的存在。任何有質量或是有能量的東西都能產生重力波，就算只是兩個人彼此繞著對方跳舞，也會產生時空上的漣漪，但這種漣漪太微不足道，根本沒有辦法探測。因此，必須依靠2個質量非常大的東西進行非常快的運動，才足以產生人類能夠探測的的漣漪，例如2015年觀測到的雙黑洞。▼雙黑洞想像圖
  • LIGO-Virgo重力波信號大豐收，迄今探測總數已達50個
    ，力求捕捉更多宇宙漣漪。最近，LIGO與Virgo公布了第三次觀測（O3a）期間檢測到的39個重力波信號，讓目前已知的重力波事件總數一舉達50個，LIGO官方也開心亮出了「重力波信號大家庭」合圖。於是接下來，科學家努力幫位於美國華盛頓州、路易斯安那州的LIGO（雷射幹涉重力波天文臺）探測器升級，位於義大利的Virgo（室女座幹涉儀）探測器也於2016年升級完成加入LIGO體系，組成三角陣形以更精確給出重力波波源位置。
  • 日本成功發射天體觀測衛星「ASUTORO H」
    中國網2月18日訊 據日本媒體網站2月17日報導，日本於17日下午5時45分發射了最新的天體觀測衛星「ASUTORO H」，用於探索黑洞等宇宙奧秘。該衛星在位於鹿兒島縣種子島的宇宙中心，由H2A火箭30號機成功發射。發射後，該衛星於下午5點59分，成功進入預定軌道，並確認發射成功。
  • 引力波和重力波還沒分清楚?進來看看不吃虧
    今天看到頭條一篇科普文章，介紹了美國的"重力波"探測器如何觀測兩顆中子星合併，文章寫了好多，儘管作者也很盡心，但卻容易誤導讀者，因為「重力波」和「引力波」是兩個完全不同的概念，下面小編就介紹一下。引力波讓我們詳細觀測到了其附近時空幾何的強烈彎曲和震蕩。3、進一步的引力波觀測，讓我們以全新的方式精確的檢驗廣義相對論，也開啟了觀察宇宙的新視窗。4、LIGO等引力波探測實驗本身，代表了精密測量科學取得了重大進步。
  • 行星大氣重力波簡介
    若表面張力和重力共同作為恢復力，則這些波稱為毛細重力波(Capillary-gravity Waves).由風產生的表面重力波如上圖，生活中經常可見到，當風吹過水麵時會產生漣漪.在風接觸水面中心的局部區域，當風打破平靜水面時，水要恢復平靜時的平衡狀態，這時恢復力為表面張力，則會產生毛細波(Capillary Waves).
  • 【重磅新聞】愛因斯坦重力波研究——西澳大也參與啦!
    重力波是個啥呢？簡單來說，有質量的物體會使其周圍的時空發生扭曲，物體的質量也大，時空扭曲的也就越厲害。引力波與流體力學中的重力波很相似，當液體表面或內部液團由於密度差異離開原來位置，在重力和浮力的綜合作用下，液團會處於上下振動以達到平衡的狀態，即產生波動。LIGO（雷射幹涉引力波觀測站）在2016年2月11日宣布：探測到引力波的存在。
  • LIGO或成功偵測重力波,將進一步揭秘宇宙
    重力波也許真的已經被發現了！ 據香港《文匯報》報導，愛因斯坦在廣義相對論中提出重力波理論，科學家一直希望解開這個謎團。據稱美國亞利桑那州立大學收到可靠證據，稱美國雷射幹擾重力波觀測站(LIGO)已成功偵測重力波。
  • 神奇的重力(二)
    大家好，我是愛笑的大博，上篇文章《神奇的重力》結尾說到重力波，這也是當今天體物理學界關注最多的話題，好，接下來我們繼續說。一個有重力的東西，它在空間中移動的時候就會給這個空間帶來一些波動。就像一個球在水面上運動的時候，這個水面就會產生波紋嘛，這個波紋就是類似於重力波。但是根據計算呢，重力波是非常微弱的。
  • 偵測到迄今最大雙黑洞整合之重力波,融成理論上的中等質量黑洞
    LIGO與Virgo重力波天文臺證實於去年9月探測到有史以來最大的雙黑洞整合事件，兩者質量分別為太陽的66和85倍，並且最終融合成太陽質量142倍的黑洞，正落在中等質量黑洞範圍內。 中等質量黑洞（Intermediate-mass black hole）是質量介於太陽100～1,000,000倍的一種理論黑洞，比恆星黑洞（數十倍太陽質量）大，但遠小於超大質量黑洞（數十萬倍太陽質量），它們是上述2種黑洞之間謎一般的缺失環節
  • 太空遙測重力波
    靜力穩定大氣受到擾動後會產生慣性震蕩傳播，當氣塊受到擾動偏離平衡點向上移動時，會受到重力影響使其回到平衡位置，相反，當氣塊向下偏移時，又受制於浮力返回平衡點。就是在這樣的上下反覆移動並橫向傳播時就形成了重力波，也有人稱其為浮力波。導致擾動發生的有多種因素，包括地形、強對流系統、風切變等。 由於有了衛星、雷達這類可以實現時空連續覆蓋的探測技術，使直接觀測重力波發生成為可能。
  • 研究者提出南極上空慣性重力波漣漪的解釋
    導致慣性重力波在南極大氣層中間層（高度為50至80千米）持續出現（每次可長達10小時）的原因多年以來一直是個謎。在地球大氣層中，出現了巨大而神秘的漣漪，這便是所謂的「慣性重力波」（inertia-gravity wave）——由地球重力和科裡奧利力共同作用而產生的大氣振蕩。　　慣性重力波並不罕見，經常出現在地球大氣的不同區域，但通常會在幾小時內消失。不過，南極上空的慣性重力波卻令人驚奇地持久，從數年前第一次發現至今，研究人員的每一次觀測都可以發現這些漣漪。
  • 嚴重超齡的恆星之謎,瑪土撒拉
    賓州大學的天文學家Howard Bond 和研究團隊重新檢視哈伯太空望遠鏡在2003 到2011 年間的觀測數據，想要參透這顆恆星的年齡之謎。Bond 提到：「HD 140283 的精確距離是推算年齡時的不確定因素之一。」而除了距離之外，他們也重新考慮恆星核融合的理論模型。
  • 你了解重力波嗎?
    今天，我們就來聊一聊大氣中的重力波。簡單來說，重力波其實是一種傳播在穩定結構大氣中的振蕩運動，受空氣重力和熱壓力共同作用產生回復力。重力波在全球氣象學、氣候學和中間層和平流層動力學中扮演重要角色，它也是中高層大氣最重要的動力學過程之一。我們肉眼能觀察到的重力波的存在，最為明顯的就是那些像山峰一樣的漂亮雲彩。
  • 廣義相對論最後預言──重力波──終被證實
    美國加州理工學院丶麻省理工學院丶以及雷射幹涉重力波天文臺組織的研究人員，召開記者會，宣布探測到重力波的存在，研究人員指，去年九月十四日探測到兩個黑洞碰撞合併時，產生的重力波信號。雷射幹涉重力波天文臺組織總監雷茲說，該發現令人類對宇宙的認識，開拓一個新紀元。雷茲說，真正令人興奮的是下一步的發展。
  • 重力波儀器搜索速度仍太慢,宇宙每200秒就有一對黑洞整合
    隨著探測儀升級，LIGO去年找到35個黑洞與中子星整合的重力波信號，和過去40年的成績相比簡直是成果斐然。然而宇宙永遠超乎想像，最新研究指出，宇宙每年至少有200萬個重力波事件，大概每200秒有一對黑洞整合、每15秒就有一對中子星整合，這是科學家還望塵莫及的數量。