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S.K.H.K. 2012-7-15 09:58 AM

美歐"麗莎"計劃覓引力波 廣義相對論將獲驗証

據英國《每日電訊報》報道,為驗証愛因斯坦廣義相對論中關於引力波的預言是否正確,美歐航天部門將合作研製3個航天器,這些航天器發射后將繞太陽公轉,在相距300萬千米的距離上相互發射激光束,以在茫茫宇宙中搜尋低頻引力波的“倩影”。

  這是美國宇航局與歐洲航天局的一項“大手筆”合作。他們正在共同研發的航天器將在太空中同一軌道運行,航天器之間的激光束被點火后,將可測量出懸浮在每個探測器上的金—鉑金立方體之間相對位置的變化。科學家認為,這些相對位置的變化或由微弱的引力波引起。這一試圖直接觀測到引力波的“麗莎”(LISA,太空激光干涉天線)計劃被認為是有史以來最偉大的舉動。

  引力波也稱重力波。早在1916年,愛因斯坦提出廣義相對論時就預言了引力波的存在。他認為,諸如星系或黑洞等大的物體相互碰撞會導致空間出現波紋,這種波紋就叫做引力波。引力波由於攜帶能量,應可被探測到。但由於引力波的強度很弱,物質對其吸收效率也極低,使得直接探測引力波極為困難。

  國際研究團隊負責人、英國格拉斯哥大學引力波專家金·霍夫表示,引力波是愛因斯坦廣義相對論中最后一個需要証明正確與否的謎題,但迄今為止,科學家還隻能搜尋到高頻率的引力波。而“麗莎”計劃可利用激光干涉方法精確測量信號相位,傾聽黑洞相遇時的“喃喃低語”,探測來自宇宙間遙遠的引力波源的微弱低頻引力波。

  “麗莎”項目最終完成的時間將在2020年左右。其先行測試計劃中的“麗莎探路者”(LISA Pathfinder)預計於明年發射,將為探測引力波鋪平道路。“麗莎探路者”的製造商表示,要測量諸如恆星系統崩塌或是巨大黑洞碰撞等宇宙事件,需要超高精度的技術,測量的位置變化將精確到40萬億分之一米。

  科學家希望,一旦探測到引力波,他們將依據所獲取的獨一無二的寶貴材料來繪制大爆炸發生后一瞬間的宇宙“肖像”。

  格拉斯哥大學的引力波專家希拉·羅萬稱,來自於黑洞周圍彎曲時空中的引力波將給人們提供看待引力波或是了解崩坍恆星內物質狀態的新視角,同時也將讓人們更好地了解電磁輻射、光以及黑洞和恆星的成因。(劉霞)

  又是一項催生諾貝爾獎得主的偉大科學工程。10年后讓諾獎評委們面紅耳赤的,或許不是頒不頒的分歧,而是頒幾個的爭執。在愛因斯坦看來,萬有引力的本質是波動。就像電荷加速時產生電磁波一樣,質量加速時發出引力波,這是廣義相對論的著名預言。其實,引力波的存在早被間接証實,缺的只是第一手憑據。如果進展順利,直接探測引力波作為實驗物理學中最重要的課題之一,其在給老愛蓋棺定論的同時,也必將為人類開啟一扇眺望宇宙的全新窗口。
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