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LISA探测器详解 引力波如何打败三体人?

2015-11-27 13:48来源:网易科技
导读:LISA探测器由三个相同的航天器构成,形成一个边长为五百万公里的等边三角形。LISA将采用与地球相同的日心轨道,并且LISA与太阳的连线,和地球与太阳的连线之间的夹角为20°,这种设计是为了尽可能减少地球引力造成的影响。

LISA探测器详解 引力波如何打败三体人?

11月27日消息,据国外媒体报道,引力波算是科幻小说比较常用的大杀器。《三体》中,罗辑靠引力波天线与三体世界建立了恐怖平衡,拯救了危在旦夕的人类。《三体》中引力波天线的职责是在三体人试图对人类进行攻击时广播三体星系的坐标,使得三体人被被黑暗森林打击消灭。

但是,现实世界中,自1916年爱因斯坦在广义相对论中提出引力波现象后,从来没有人真正探测到过引力波。下周,欧洲空间局的LSIA引力波探索器即将升空,引力波是否存在的秘密将被解开。

LISA探测器由三个相同的航天器构成,形成一个边长为五百万公里的等边三角形。LISA将采用与地球相同的日心轨道,并且LISA与太阳的连线,和地球与太阳的连线之间的夹角为20°,这种设计是为了尽可能减少地球引力造成的影响。在每一个航天器上都有两个完全相同的光学台,包含有激光光源、光学分束器、光检测器、光学镜组等组成干涉仪的光学器件,以及一系列进行数字信号处理的电子器件。

LISA探测器详解 引力波如何打败三体人?

由于每两个航天器之间的夹角为60°,每个航天器上的每一个光学台都会和相邻的航天器上的光学台发生干涉,激光走完这段航天器间隔的距离需要约16秒。在每个干涉仪的后面安置有一个含75%金和25%铂的合金立方体。其中一个合金立方体表面被打磨成光滑的平面镜用来反射激光。理论上如果有引力波扫过合金立方体,其位置的微小改变会引起干涉信号,即激光相位的改变,从这种相位变化即可推导出观测到引力波的存在。

在实际设计中,这种测量精度要求测试质量所处的环境高度稳定,其位置能够不受到外界光压和太阳风粒子的影响;并且LISA的干涉测量系统也要高度灵敏,使得真正需要的引力波信号不至于淹没在激光频率噪声等干扰的海洋中。LISA探测的引力波波段范围为3×10-5赫兹至10-1赫兹,将LISA置于太空中的原因就是希望能彻底消除地面震动噪声的干扰。

现在已知的引力波源包括:银河系内的双星系统和超大质量黑洞的合并。LISA同样被寄希望于探测到大爆炸后早期宇宙的引力随机背景辐射。不过如何人工产生引力波,还不在人类的认知范围以内

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关键词 :
LISA探测器 引力波
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