激光干涉追寻时空波纹
责任编辑:杭州东镭激光科技有限公司 发布时间:2011-3-19 9:54:37
引力波其实是爱因斯坦对于万有引力本质的理解。他认为引力场有一种跟电磁波一样的波动,是为引力波。而引力波表现为时空曲率的扰动,以行进波的形式向外传递,其传播速度等于光速。
基于激光干涉原理的引力波探测器被建造出来。这一类型的探测器通过测量两条激光束相遇时所形成的干涉图像的变化来探测引力波,干涉图像依赖于激光束的传播距离,当引力波穿过时激光束的传播距离会相应变化。
按道理,引力波存在且无处不在,深空中的突变性事件,如超新星爆发、黑洞形成、大型天体相撞这些过程,都能辐射出较强引力波。但事实上,以往在地球上进行的引力波直接搜寻的所有努力都以失败告终。其原因在于,波动虽能造成地球上各处相对距离的变动,但当它们到达地球的时候已经变得非常弱了,对于地球上最先进的引力波探测器来说,其变动的数量级小于一颗质子直径的千分之一。因而尽管引力波毫不模糊且被公认,却一直只能是广义相对论的预言。
因为目标是非常微弱的信号,引力波探测器的敏感度需达到几乎难以想象的程度。以德国引力波探测器GEO 600来讲,其对距离上极微小的变化都非常敏锐,甚至可探测到日地距离所发生的原子半径级别的变化。不过,这种激光干涉计的探测器灵敏度要与激光传播的距离成比例的话,一般来讲其尺寸都非常可观。