美歐擬用飛船太空發(fā)射激光束搜尋引力波
- 在線投稿 投稿信箱:[email protected] 新聞熱線:8222000 投稿QQ:449315
- 時(shí)間:2010-5-11 9:12:31 來(lái)源:新浪科技
- 手機(jī)訪問(wèn) WAP網(wǎng)址 http://wap.qdn.cn
據(jù)英國(guó)《每日電訊報(bào)》報(bào)道，在不久的將來(lái)，3艘相隔300萬(wàn)英里(約合483萬(wàn)公里)飛行的飛船將彼此發(fā)射激光束穿過(guò)空無(wú)的太空，用于驗(yàn)證愛因斯坦提出的廣義相對(duì)論是否正確。物理學(xué)家希望這項(xiàng)雄心勃勃的任務(wù)能夠幫助他們驗(yàn)證引力波的存在。愛因斯坦在其提出的著名廣義相對(duì)論中預(yù)言了這種現(xiàn)象。此外，引力波同時(shí)也是這一理論中最后一個(gè)未得到證實(shí)的組成部分。
此項(xiàng)任務(wù)由美國(guó)宇航局和歐洲航天局合作進(jìn)行，將派遣3艘飛船組成編隊(duì)繞太陽(yáng)軌道飛行。每艘飛船內(nèi)都裝有飄浮的金鉑立方體。飛船發(fā)射的激光束將用于測(cè)量立方體之間距離發(fā)生的由弱引力波導(dǎo)致的微小變化。引力波來(lái)源于深空中的突變性事件。根據(jù)愛因斯坦的廣義相對(duì)論，黑洞等大型天體相撞時(shí)，時(shí)空中的波會(huì)向外流動(dòng)，這些波就被稱之為引力波。
針對(duì)這項(xiàng)任務(wù)以及如何利用它加深我們對(duì)周圍宇宙的了解，一支國(guó)際專家委員會(huì)已制定出一項(xiàng)詳細(xì)計(jì)劃。英國(guó)格拉斯哥大學(xué)引力波專家、負(fù)責(zé)草擬計(jì)劃的委員會(huì)成員吉姆·哈夫表示：“引力波是愛因斯坦廣義相對(duì)論中最后一個(gè)尚未被證明是對(duì)的組成部分。它們由黑洞或塌陷的恒星等大質(zhì)量天體在太空中加速移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生。這種加速移動(dòng)可能因?yàn)樗鼈兪艿搅硪粋�(gè)引力更大的天體拖拽，例如大質(zhì)量黑洞。不幸的是，由于引力波太弱，我們至今沒有探測(cè)到它們的存在。然而，我們正在謀劃中的新實(shí)驗(yàn)擁有巨大潛力，能夠幫助我們發(fā)現(xiàn)引力波的蹤影。”
在地球上進(jìn)行的尋找引力波的一系列努力最終都以失敗告終。這些嘗試只能探測(cè)頻率相對(duì)較高的引力波。時(shí)至今日，科學(xué)家已經(jīng)可以證實(shí)愛因斯坦廣義相對(duì)論提出的很多預(yù)測(cè)，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(dòng)以及時(shí)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著名的方程式E=mc2，同樣經(jīng)受住科學(xué)驗(yàn)證的考驗(yàn)。
此項(xiàng)在太空進(jìn)行的新任務(wù)名為“LISA”(激光干涉儀空間天線的英文縮寫)。由于3艘飛船距離很遠(yuǎn)，這項(xiàng)任務(wù)能夠探測(cè)到頻率極低的引力波。LISA將成為迄今為止研制的體積最大的探測(cè)器。
“LISA探路者”是一項(xiàng)規(guī)模較小的測(cè)試任務(wù)。空間研究公司Astrium EADS的英國(guó)工程師正在加緊制造“探路者”，預(yù)計(jì)于2011年發(fā)射。通過(guò)驗(yàn)證用于探測(cè)引力波的技術(shù)，這項(xiàng)測(cè)試任務(wù)將為更為雄心勃勃的任務(wù)鋪平道路。目前，科學(xué)家已開始研制用于LISA 的儀器設(shè)備，但這個(gè)探測(cè)器不可能在2020年之前發(fā)射升空。
他們希望看到的是，一旦探測(cè)到引力波，引力波能夠提供有關(guān)宇宙的新信息，即當(dāng)前無(wú)法通過(guò)光線、無(wú)線電波、X射線等電磁輻射獲取的信息。格拉斯哥大學(xué)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(wú)法從其內(nèi)部逃脫。來(lái)自黑洞周圍扭曲時(shí)空的引力波能夠讓我們找到研究黑洞的新方式。此外，我們同樣可以通過(guò)引力波了解塌陷恒星的內(nèi)部物質(zhì)狀態(tài)。”
英國(guó)Astrium公司科學(xué)與探索業(yè)務(wù)發(fā)展經(jīng)理拉爾夫·考迪博士目前正參與制造“LISA探路者”。他說(shuō)：“觀測(cè)宇宙中塌陷的恒星系統(tǒng)或者大質(zhì)量黑洞相撞等事件需要借助具有超高精確度的技術(shù)。我們的終極目標(biāo)是證明這種技術(shù)能夠發(fā)揮作用，而后才嘗試將3艘飛船送入軌道并且讓彼此相隔距離達(dá)到近500萬(wàn)公里。它們將只通過(guò)激光束聯(lián)系在一起，對(duì)其位置進(jìn)行測(cè)量的精度將達(dá)到四千萬(wàn)分之一微米。”
