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軍工航天新聞

美歐擬用飛船太空發射激光束 搜尋"引力波"

星之球科技 來源:中國青年網2013-11-11 我要評論(0 )   

愛因斯坦在其提出的著名廣義(yi) 相對論中預言了引力波的存在 據英國《每日電訊報》報道,在不久的將來,3艘相隔300萬(wan) 英裏(約合483萬(wan) 公裏)飛行的飛船將彼此發射激光束穿過空...

       據英國《每日電訊報》報道,在不久的將來,3艘相隔300萬(wan) 英裏(約合483萬(wan) 公裏)飛行的飛船將彼此發射激光束穿過空無的太空,用於(yu) 驗證愛因斯坦提出的廣義(yi) 相對論是否正確。物理學家希望這項雄心勃勃的任務能夠幫助他們(men) 驗證引力波的存在。愛因斯坦在其提出的著名廣義(yi) 相對論中預言了這種現象。此外,引力波同時也是這一理論中最後一個(ge) 未得到證實的組成部分。

 

愛因斯坦在其提出的著名廣義(yi) 相對論中預言了引力波的存在

  此項任務由美國宇航局和歐洲航天局合作進行,將派遣3艘飛船組成編隊繞太陽軌道飛行。每艘飛船內(nei) 都裝有飄浮的金鉑立方體(ti) 。飛船發射的激光束將用於(yu) 測量立方體(ti) 之間距離發生的由弱引力波導致的微小變化。引力波來源於(yu) 深空中的突變性事件。根據愛因斯坦的廣義(yi) 相對論,黑洞等大型天體(ti) 相撞時,時空中的波會(hui) 向外流動,這些波就被稱之為(wei) 引力波。

 

  針對這項任務以及如何利用它加深我們(men) 對周圍宇宙的了解,一支國際專(zhuan) 家委員會(hui) 已製定出一項詳細計劃。英國格拉斯哥大學引力波專(zhuan) 家、負責草擬計劃的委員會(hui) 成員吉姆·哈夫表示:“引力波是愛因斯坦廣義(yi) 相對論中最後一個(ge) 尚未被證明是對的組成部分。它們(men) 由黑洞或塌陷的恒星等大質量天體(ti) 在太空中加速移動時產(chan) 生。這種加速移動可能因為(wei) 它們(men) 受到另一個(ge) 引力更大的天體(ti) 拖拽,例如大質量黑洞。不幸的是,由於(yu) 引力波太弱,我們(men) 至今沒有探測到它們(men) 的存在。然而,我們(men) 正在謀劃中的新實驗擁有巨大潛力,能夠幫助我們(men) 發現引力波的蹤影。”

 

  在地球上進行的尋找引力波的一係列努力最終都以失敗告終。這些嚐試隻能探測頻率相對較高的引力波。時至今日,科學家已經可以證實愛因斯坦廣義(yi) 相對論提出的很多預測,其中包括光線可以在引力作用下彎曲,引力以恒定速度移動以及時間和空間都可在引力影響下扭曲。愛因斯坦的其他理論包括最為(wei) 著名的方程式E=mc2,同樣經受住科學驗證的考驗。

 

  此項在太空進行的新任務名為(wei) “LISA”(激光幹涉儀(yi) 空間天線的英文縮寫(xie) )。由於(yu) 3艘飛船距離很遠,這項任務能夠探測到頻率極低的引力波。LISA將成為(wei) 迄今為(wei) 止研製的體(ti) 積最大的探測器。

 

  “LISA探路者”是一項規模較小的測試任務。空間研究公司Astrium EADS的英國工程師正在加緊製造“探路者”,預計於(yu) 2011年發射。通過驗證用於(yu) 探測引力波的技術,這項測試任務將為(wei) 更為(wei) 雄心勃勃的任務鋪平道路。目前,科學家已開始研製用於(yu) LISA的儀(yi) 器設備,但這個(ge) 探測器不可能在2020年之前發射升空。他們(men) 希望看到的是,一旦探測到引力波,引力波能夠提供有關(guan) 宇宙的新信息,即當前無法通過光線、無線電波、X射線等電磁輻射獲取的信息。格拉斯哥大學研究引力波的希拉·羅旺教授指出:“黑洞密度極高,任何光線或輻射都無法從(cong) 其內(nei) 部逃脫。來自黑洞周圍扭曲時空的引力波能夠讓我們(men) 找到研究黑洞的新方式。此外,我們(men) 同樣可以通過引力波了解塌陷恒星的內(nei) 部物質狀態。”

 

  英國Astrium公司科學與(yu) 探索業(ye) 務發展經理拉爾夫·考迪博士目前正參與(yu) 製造“LISA探路者”。他說:“觀測宇宙中塌陷的恒星係統或者大質量黑洞相撞等事件需要借助具有超高精確度的技術。我們(men) 的終極目標是證明這種技術能夠發揮作用,而後才嚐試將3艘飛船送入軌道並且讓彼此相隔距離達到近500萬(wan) 公裏。它們(men) 將隻通過激光束聯係在一起,對其位置進行測量的精度將達到四千萬(wan) 分之一微米。”

 

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