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La “lumière”引力(2/4):从bar到l’interféromètre

上一篇文章的延续  基本原则

新的天窗

一个字一个字就够了
破坏’espace
让·马克·德贝内代蒂

要捕获光,您需要望远镜。如何设计引力望远镜?

原理很简单。正如电磁波会振动接收天线一样,引力波也会以某种方式振动它们遇到的物质。 “曲折皱纹”在时空稍稍挥舞着弹性织物,会延长或缩短它们之间的距离。例如,如果检测器是一块固体物质,则随着重力波的通过,其不同部分易于朝不同的方向移动。请注意,由于引力波的永久交叉,因此无论物体是多么坚硬,都绝对不会变形。

银河系中心两个恒星黑洞的碰撞将导致位移10–14 距检测器末端1毫米(长1米)的条形。因此,相应的振幅(即位移与探测器尺寸之比)为10–17。在六千万光年处女座星系团中发生的相同现象只会使我们的振幅为10–20.

相比之下,当具有这种性质的引力波穿过我们的星球时,它仅改变地球的直径(12,700公里)一个原子的宽度。因此,重力波检测器的构造是一项真正的技术挑战。

约瑟夫·韦伯(Joseph Weber)和他在1965年的引力条
约瑟夫·韦伯(Joseph Weber)和他在1965年的引力条

1965年,约瑟夫·韦伯(Joseph Weber)在马里兰大学建造了一个直径为50厘米,长2米的大型铝制圆柱体,该圆柱体应通过使其端部振荡来响应银河系中心引力波。当引力波穿过圆柱体时,所产生的潮汐效应趋向于推开,然后吸引金属棒的两端。韦伯认为他已经看到了积极的影响,并大声宣布。但是,随后在多个国家/地区(包括法国在Meudon天文台的一个国家/地区)进行的各种类似实验表明,这是对实验错误的错误解释。实际上,银河系中心的超新星爆炸充其量只能产生振幅为10的波–18,而最好的韦伯条形图只能检测到100亿倍的振幅。此外,在银河中心对超新星的引力探测将是不可能的巧合:在整个银河中,它每十年不应爆炸一次以上的超新星,并且脉冲引力爆炸仅持续一秒的几分之一。 继续阅读