LIGO引力波探测器，对于人类来说佳是个奇迹

爱心怪我

要获取有关早期宇宙的可用信息，必须对引力波进行直接观察，而不 是间接观察。2003年，第一台可操作的引力波探测器，LIG0(“激光干涉引力波 观测站”的英文首字母缩写，Laser Inteiferometer Gravitational-Wave Observatory) 终于启动了，利用引力波探究宇宙奥秘的长达10年之久的梦想得以实现。 LIG0的目标是探测对于地球上的望远镜来说太遥远太微弱的宇宙事件，例如黑 洞或中子星之间的碰撞。

LIG0有两项巨型的激光设备，一个设在华盛顿州的罕弗德（Hanford)，另一 个设在路易斯安那州的利文斯顿教区。这两个设备各有两条长管子，每条长

5英里(4千米），形成一个L形的管道。在每条管子内发射激光，在L形的接 头处，两个激光束相撞，它们的光波彼此干涉。正常情况下，如果没有干扰，两个 光波是同步的，彼此抵消。但是如果黑洞或中子星相撞发射出的最微弱的引力 波到达了这个装置，一条管道的收缩和扩张就会与另一条不同。这种干扰足以 破坏两股激光束之间精密的抵消过程，结果，两股光束不是互相抵消，而是产生 出典型的波状干扰图，可用计算机详加分析。引力波越强，两股激光束之间的不 匹配就越强，干扰图形也就越强。

LIGO是个工程奇迹。由于空气分子会吸收激光，容纳激光的管子必须抽空 至万亿分之一大气压力。每个探测器的容积为300 000立方英尺（8 495立方 米），也就是说，LIG0具有世界上最大的人造真空。LIG0具有这样高的灵敏度， 部分地归功于镜子的设计，它们是由非常小的磁体控制的，一共有6个，每个都 像蚂蚁那么大。镜子打磨得非常光滑，精准到三百亿分之一英寸。“想象一下， 如果地球也有那么光滑的话，那么山的平均高度不会超过1英寸（2. 54厘米）。” 负责监控镜子的盖利林比林斯利（GariLynn Billingsley)说。它们非常精密，移 动精确到小于百万分之一米，所以LIG0的镜子可能是世界上最敏锐的镜子。 “多数控制系统的工程师们听说我们想做什么事情的时候，都惊讶得目瞪口呆。

由于LIG0异常平衡，有时一些最意想不到的振动源发出了轻微的、多余的 振动，也会使它不得安宁。例如位于路易斯安那州的那个探测器在白天就不能 工作，因为伐木工人在离开现场1 500英尺（457. 2米）的地方伐树。（LIG0灵 敏到哪怕在1英里〔1 609米〕以外伐树，也会使它白天不能工作。）即使在夜间， 半夜过路运输车辆的振动和早晨6点支座的振动也会使它不能工作。LIG0能 连续运转的时间有多长呢？

有时，甚至几英里以外海浪拍岸的轻微振动也会影响到结果。冲击北美沙 滩的海浪平均每6秒钟冲刷一次海岸，由此产生的低沉咆哮声也能实实在在地 被这些激光器捕捉到。实际上，由于这种声响的频率非常低，因此它可以直接穿 透陆地。“它感觉起来像一阵隆隆声。”萨克（Zucker)对这种潮汐声这样评价。 “在路易斯安那州的飓风季节，这是非常令人头痛的问题。”LIG0还受到月球和 太阳的引力拖拽地球时产生的潮汐的影响，产生几百万分之一英寸的干扰。

为了消除这些令人难以置信的轻微干扰，LIGO工程师们走了一个极端，把该装置的大部分都与地球其他部分隔绝起来。每个激光系统都架在4个巨型的 不锈钢平台之上，一个平台摞在另一个之上，每层之间以弹簧分隔以消除任何振 动。所有精密的光学设备都有自己的地震绝缘系统;地板是一块30英尺（10.44 米）厚的混凝土，不与墙壁接合。
LIGO事实上是国际联合努力的一部分，其中包括名叫VIRGO的法国-意大 利探测器，位于比萨;名叫TAMA的日本探测器，位于东京郊外；以及一个名叫 GE0 600的英国-德国探测器，位于德国汉诺威。LIG0的最终造价加起来将达 到2. 92亿美元（再加上8 000万美元的调试和升级费用），这使其成为国家科学 基金会有史以来所出资的最昂贵的项目。

但即使灵敏到了这种程度，许多科学家承认，LIG0可能仍然不够灵敏，无法 在其寿命期限内探测到真正令人感兴趣的事件。对该设施的下一次升级，也就 是LIGO，如果资金被批准了的话，计划将于2007年进行。如果L1G0探测不 到引力波，人们打赌LIG0U将能探测到。LIG0科学家肯尼思利布雷希特 (Kenneth Libbrecht)声称:LIGO II将使该设备的灵敏度翻1 000番，“从每10年 (探测到）一次，这是相当痛苦的，到每3天探测到一次,非常惬意。”
要让LIGO探测到两个黑洞的碰撞（距离3亿光年以内），科学家要等上1 年到1 000年之久。如果说，用LIGO来探测这样一个事件，意味着要由天文学 家的重重重……重孙的子女才能等得到，那么许多天文学家可能就要对此重新 考虑了。但正如LIGO科学家彼得索尔森（Peter Saulson)说的：“人们从解决 这类技术挑战中获得乐趣，这很像中世纪的教堂建筑师们，明知自己可能看不到 建成后的教堂，但还是继续工作。但如果说在我的有生之年无论如何努力也不 可能看到引力波，那我可能就不会钻研这个领域了。这不只是在追逐诺贝尔奖 ……我们为之奋斗的这种精准水平，是我们这项工作的特点；只有这样才算走对 了路子。”有了LIGOII，一个人的有生之年发现真正有趣的事件的可能性就大大 提高了。LIGO1有可能以每天10次到每年10次的速率，在60亿光年这一大得 多的范围内探测到黑洞碰撞。

然而，即使是UG0n的威力也不足以探测到宇宙形成那一瞬间发射出的 引力波。

秋雨飘零

把LIGO搬到太空精度是不是提高百倍，太空没有干扰源啊

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探测到13亿光年外两个黑洞碰撞产生的不到0.4秒的引力波。就好像是在痴人说梦。

秋雨飘零

小编，将和佳你都能打错字！标题坑人不浅！

Seven

现在连引力产生的原因还没找到，引力是啥样的还没清楚就说探测到了引力波有多荒谬啊，是大质量物质产生引力？还是物体碰撞产生引力啊？你们的主子牛顿、爱因斯坦不是说质量产生引力，质量能使时空弯曲吗？现在怎么又抛出一个物体碰撞也能产生引力波了？这不是自相矛盾吗？这伙人实际上纯粹是骗钱的！是在骗傻子呢！