@ 2016.02.16 , 10:10

引力波:宇宙的心跳

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像我们一样,如果你仍沉浸在人类首次找到爱因斯坦的引力波证据 - 这个过去一个世纪最大的天体物理学发现的激动中,你绝对会想去听听引力波的声音。这就像是宇宙的心跳 - 时空中的波浪和涟漪穿过激光干涉引力波天文台(LIGO)的声音。

“我们能听到引力波,我们能听到宇宙。”激光干涉引力波天文台科学协作的Gaby González告诉记者。“这是一种美妙的东西,我们不止能看到宇宙,还能听到它。”

那么我们在听什么呢?就像激光干涉引力波天文台团队解释的,他们捕捉到的引力波的信号是两个黑洞碰撞的结果,它们释放了比整个可检测到的宇宙多五十倍以上的能量,而且只持续了不到一秒。

LIGO把记录下来的信号转成了声波,在录像的第一部分里,你听到的声波的频率和引力波的频率完全匹配。在录像的第二部分,声波以更高的频率播放以更好的适应人类的听力范围。

“我们所做的就是得到真实的信号然后稍微改变一点频率,它还是真正的信号” González说。需要调整的是微妙的小小的打断信号的波动,无论你信不信,那是真实的引力波在黑洞碰撞时候周期性的峰涌。普通人该怎么去接受如此令人费解的东西?

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“天文台真正捕捉到的是当波干涉LIGO广阔通道中的激光带时一分钟的引力畸变 。” Becky Ferreira通过《Motherboard》解释说。“它只持续了20毫秒,频率是由人类头发宽度等同的精确度来衡量的。”

#LIGO每一条臂都包含一根钢制外壳的真空管,从一束激光中被分出的一半激光被置于远端的镜子来回反射。返回主楼之后,这半束的激光会与在另一条臂中传播的另外半束激光重新汇合。路经此地的引力波所造成的时空扰动所引起的任何臂长变化,都会改变两个半束激光汇合后所产生的明暗相间的干涉条纹。引力波会在一个方向上挤压空间,同时又在另一个方向上拉伸空间,这使得以直角张开两条探测臂的LIGO探测器灵敏度得以翻倍:当引力波穿过它时,一条干涉臂会先变长再变短,而另一条臂则相反,会先变短再变长。引力波也得以被捕捉到#

干脆让我们躺在地板上,嚼着一大块三明治,好好沉思一番人类在宇宙中的方位吧~

本文译自 sciencealert,由译者 一只咸鱼 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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