[實驗天地]怎樣建造-“引力望遠(yuǎn)鏡”2

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最有希望探測到引力波的地方是室女星系團(tuán),那里有幾千個星系聚集在天空中一個很小的視角范圍里,超新星爆發(fā)和脈沖雙星周期的衰減所發(fā)生的頻率大約是每星期一次。 但是室女星團(tuán)距地球的距離是5000萬光年,比銀河系中心遠(yuǎn)5000倍,這就意味著要探測到那里的一個超新星產(chǎn)生的引力波暴,引力望遠(yuǎn)鏡就必須比用于探測銀河系中心類似事件的裝置靈敏100萬倍。
    盡管有如此多的技術(shù)困難,引力波的探測技術(shù)還是取得了長足的進(jìn)展,并可能在近期取得突破。目前一些科學(xué)家正在研究第二代棒狀探測器。這種探測器更敏感也更昂貴,并且在接近絕對零度的條件下工作。
    另一個更有希望的最新方法是利用光學(xué)干涉技術(shù),稱為引力波干涉天線。其原理是測量兩面大質(zhì)量鏡子之間距離的振蕩。這兩面鏡子放在長支架的端點上,它們的距離用一個光學(xué)干涉儀系統(tǒng)來檢測。這實際上是一種改進(jìn)的麥克爾遜──莫雷實驗,但它不再是用來測量以太的絕對運動,而是測量時空的抖動。鏡子之間的距離越大,從系統(tǒng)內(nèi)部的“背景噪聲”(由地震波、聲波等等所引起)中檢測出引力波效應(yīng)的機(jī)會也就越大。如制造出極高質(zhì)量的鏡子,使之能實現(xiàn)連續(xù)幾十次光反射,則當(dāng)鏡子之間的實際距離是3公里時能得到的等效距離是120公里。