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再议引力波 精选

已有 4798 次阅读 2016-2-17 02:50 |个人分类:乱七八糟|系统分类:观点评述

(1)什么是引力波?

   关于引力波的概念,张天蓉和李泳的博文已经给出了比较清楚的科普性质的解释。从工程角度来讨论问题,即不管引力波是个什么东西,我们只是讨论引力波引起的什么样的物理效应比较好探测的时候,我们只是说,引力波将使得光走过的路径,比之原来没有引力波的时候的路径,随着引力波的波动,将不断变得更长或者更短了,所以我们来探测光的路径变化就可以看出些结果来。你不承认相对论,你说那是以太等等的效应,这都没关系,也不会影响我们的测量。所以你说没有“引力波”也好,"引力波"该如何如何定义也好,并不重要,重要的是我们探测到了按照现在的科学主流定义的引力波。

   有位网友非要说,只要是“波”,就得用“天线”探测。这个概念不正确。

   因为天线的设计,是以谐振为基础,即接收天线极其相关元件必须和接收的信号产生共振,才能将原来的信号放大。但是,我们知道,很多探测器,并不是依靠共振原理,或者基本不依靠共振原理来探测信号的。比如探测红外即可见光的热释电探测器,虽然探测的是电磁波(光是一种电磁波),但是主要依靠的对电磁波的能量吸收多少来探测信号的;再比如声呐,在很多频段是也不是依靠机械波的共振来工作的。

   再者,就是依靠天线来探测,天线也不是要跟波长一样长。稍稍熟悉无线电的朋友就知道,我们经常采用1/8,1/16波长作为设计的天线尺寸依据,有的时候甚至还要短得多。当然,我讲这些就扯得有些远了。

   至于,“暗物质”引起引力波“色散”等等,我不懂,所以也不知道如何回答。

(2)怎么能探测到10的负21次方的应变?

   如果熟悉干涉仪,就知道,如果我们采用主动调制干涉腔的方式,非常容易探测到1000分之1光波长的水平,对之LIGO所用的激光波长1064nm,这就意味着1nm的水平,如果将这个结果平摊到LIGO的两个单臂的长度8公里上,就是约10的负12次方水平的应变。而根据现在有关文章给出的参数看,在每个单臂中,各有一个法-布腔,大约可使光可以走10的4次方个来回(有的朋友将之算为5000个来回,这不太对,因为腔每次都有点损耗),将使信号提高4个量级,到达10的负16次方;而到达探测器的光强如果满幅度的话,将会有20W左右(当然这不可能,我们呢主要要求整个系统 的光强完全相干相消),而探测器响应灵敏度非常容易到达微瓦量级,所以就达到了约10负22次方的水平。

   我这是初略的估算,再加一些信号处理,到达10的负24次方应变,应该是可以的,实际上LIGO这次在最灵敏的频率段上,已经到达了10的负23次方应变以下一点。

   有很多朋友,不断讲系统探测到了小于1个质子大小的长度,问是不是有量子效应。实际上这是不对的,这就好比我用了非常厚的一摞纸,然后用直尺测这摞纸的厚度,再算每张纸的平均厚度。我们求出的是个平均的结果,有量子效应也测不出来。

(3)如何抵消温度变化、振动、电磁干扰、地磁变化等等。

   系统装有各种各样的探测器,探测其不同环境变量的变化,就是为了抵消这些影响的。实验证明,这些影响是已经可以克服掉的。实际上不同地点的两台设备,在运行者不知情的情况下,都被专门的测试者注入过仿真信号,来看系统的反映,系统都做出了正确的处理。

(4)这是不是好比找转世灵童,老喇嘛要死了,描述了转世的样子,你总能撞上一个跟老喇嘛描述比较一致的小子?

   这是二傻的意见。

   确实没错,二傻也说得对,让人在如今的情况下无法反驳。毕竟引力波是第一次测到嘛,以后的事还不好说。

   我要问的问题是:我们如何证明现在问问题的二傻和以前的二傻是同一个人呢?

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以下是黄秀清根据二傻的描述,描述的黑洞合并过程:见

http://blog.sciencenet.cn/blog-480705-956792.html

http://blog.sciencenet.cn/blog-5190-956313.html

 


   



人类首次探测到引力波
http://blog.sciencenet.cn/blog-731678-956643.html

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