人类探测到引力波 [fr]

2016年2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)和欧洲处女座引力波探测器(VIRGO)国际合作组织宣布,在爱因斯坦预言引力波百年后,他们首次探测到了引力波。该合作组织的成员包括多个法国团队和一个清华大学团队。

欧洲VIRGO计划是在法国研究员Alain Brillet(法国国家科学研究中心、巴黎第十一大学)和意大利研究员Adalberto Giazotto(意大利国家核物理研究院、比萨)的远见卓识推动下诞生的。上世纪80年代初,他们就建议制造基于激光干涉测量法的大型引力波探测仪器。经过近30年的尖端技术开发和理论发展,这一梦想终于变成现实。如今,有至少六个法国研究团队在这些项目中起着关键作用。中国方面,曹军威教授领导的清华大学ELOP团队和法国研究员Eric Lebigot合作开发了人工智能算法,用于从噪音中提取引力波信号。

虽然广义相对论中预言了引力波的存在,但是之前我们只有一些间接的证据,现在,人类终于首次直接探测到了引力波。

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这次探测到的引力波来自于一个遥远星系的两个黑洞在10亿年前发生的碰撞,是那次宇宙事件后留下的唯一可追寻线索(就像石子投入湖水中激起的涟漪到达岸边)。引力波的性质是时空的微小震颤,和目前天文观测中使用的电磁波(光、无线电波等)的性质有很大差异。引力波的发现,开启了观测宇宙的新窗口,就像在拥有视觉的基础上突然拥有了听觉一样。学会使用这个新“感官”,预示着未来几十年将出现惊人的科技进展。

下一步的关键,就是欧洲科学家团队建议的,在太空中建立一个真正的引力波观测站。中国也希望开发这个研究领域,启动了“太极计划”;在当前阶段,“太极计划”的实施形式是中国研究团队参与到欧洲项目中。去年12月,欧洲航天局(ESA)在库鲁航天基地发射了关键技术验证卫星eLISA探路者(eLISA Pathfinder)。2016年2月15日,首批鼓舞人心的探测数据对外公布,为伟大的eLISA项目开辟了道路。该项目预计在2030年左右发射三颗卫星,这三颗卫星相距一百万公里以上,相互通信,有望从我们目前只能感知到蛛丝马迹的遥远的“引力辐射”中,呈现出真正的“图像”。

关于引力波的网站:
法国国家科学研究中心日报(法文、英文):https://lejournal.cnrs.fr/articles/a-detecte-des-ondes-gravitationnelles
eLISA项目(英文):https://www.elisascience.org/

在线课程:
“万有引力!从大爆炸到黑洞”,(法文):pariscosmo.fr

“万有引力!从大爆炸到黑洞”,(英文):futurelearn.com/courses/gravity

最新修改 15/03/2016

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