yftan的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/yftan

博文

引力波的探测

已有 3855 次阅读 2013-3-28 16:15 |系统分类:科研笔记

   引力波,英文:(Gravitational wave),台湾学界称为重力波,英文中有时也写作 gravity wave;但更多场合中,gravity wave是留给地球科学与流体力学中另一种性质迥异的波动。关于万有引力的本质是什么,牛顿认为是一种即时超距作用,不需要传递的“信使”。爱因斯坦则认为是一种跟电磁波一样的波动,称为引力波。引力波是时空曲率的扰动以行进波的形式向外传递。引力辐射是另外一种称呼,指的是这些波从星体或星系中辐射出来的现象。电荷被加速时会发出电磁辐射,同样有质量的物体被加速时就会发出引力辐射,这是广义相对论的一项重要预言。

    引力波存在而且也真的无所不在,是广义相对论中一项毫不模糊的预言。所有目前相互竞争而且被“认可”的重力理论(认可:与现前可得一切证据能达到相当准确度的相符)所预言的引力辐射特质即各有千秋;而原则上,这些预言有时候和广义相对论所预言的相差甚远。但很不幸地,现在要确认引力辐射的存在性就已相当具有挑战性,更不用说要研究它的细节。

    虽然引力辐射并未被清清楚楚地“直接”测到,然而已有显著的“间接”证据支持它的存在。最著名的是对于脉冲星(或称波霎)双星系统PSR1913+16的观测。这系统被认为具有两颗中子星,以极其紧密而快速的模式互相环绕对方。其并且呈现了渐进式的旋近(in-spiral),旋近时率恰好是广义相对论所预期的值。对于这样的观测,最简单(也几乎是广为接受)的解释为:广义相对论一定是对这种系统的重力辐射给出了准确的说明才得以如此。泰勒和赫尔斯因为这些成就共同获得了1993年的诺贝尔物理学奖
    1959年,美国马里兰大学教授J·韦伯发表了证实引力波存在的消息,这引起了世界物理学界一阵狂热的激动。事情是这样的,韦伯首创用铝棒做“天线”,接收天体辐射的引力波的方法。为了提高灵敏度,“天线”很重,往往达到数吨;为了排除干扰,“天线”置于-270℃左右的超低温环境中。当时参加研究的有十几个小组,但只有J·韦伯宣布接收到了可能是来自其他天体的引力波信号。其后不断有人重复这个实验,但终未得到肯定的结果,于是激动之余,人们便只能叹息罢了。
    射电天文学的蓬勃发展为物理学家们提供了新的探测途径。射电望远镜的探测本领比光学望远镜强得多,美国天文物理学家泰勒等人在1974年,靠着射电望远镜发现了一个双星体系——脉冲射电源(PSR1913+16)。按照广义相对论计算,双星互相绕转发出引力辐射,它们的轨道周期就会因此而变短,(PSR1913+16)的变化率为-2.6*10^ -12。而在1980年,他们也是采用精密的射电仪器,由实验行到观察值为-(3.2±0.01×10 ^-12,与理论计算值在误差范围内正好符合。这可以说是引力波的第一个定量证据。上述消息传开,引起物理学界的极大震动。科学家们信心倍增,为欢迎引力辐射这位宇宙“娇客”将开展更为广泛的探索研究。因为对引力波的探测不仅可以进一步验证广义相对论的正确性,而且将为人类展现出一幅全新的物质世界图景:茫茫宇宙,只要有物质,到处有引力辐射。
 
    今年,有幸能参与引力波的探测,将为引力波探测提供一种全新的方法,望大家拭目以待。
 
注:大量文字来自百度百科,在此表示感谢。

 

 



https://blog.sciencenet.cn/blog-689282-674781.html

上一篇:可以自己招研究生了
下一篇:谈谈研究生面试
收藏 IP: 61.190.88.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (5 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2022-9-25 07:45

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部