激 げき 光 こう 干涉 かんしょう 引力 いんりょく 波 は 天文台 てんもんだい (英語 えいご :Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory ,缩写:LIGO )是 ぜ 探 さがせ 测引力 いんりょく 波 は 的 てき 一个大规模物理实验和天文观测台,其在美國 びくに 華 はな 盛 もり 頓 ひたぶる 州 しゅう 的 てき 汉福德 ふくとく 與 あずか 路 みち 易 えき 斯安那州 なす 的 てき 利文 としふみ 斯頓 ,分別 ふんべつ 建 たて 有 ゆう 激 げき 光 こう 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。利用 りよう 兩個 りゃんこ 幾 いく 乎完全 かんぜん 相 しょう 同 どう 的 てき 干涉 かんしょう 儀 ぎ 共同 きょうどう 進行 しんこう 篩 ふるい 檢 けん ,可 か 以大幅 おおはば 度 ど 減少 げんしょう 誤判 ごはん 假 かり 引力 いんりょく 波 は 的 てき 可能 かのう 性 せい 。[1] 干涉 かんしょう 儀 ぎ 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 極 きょく 高 だか ,即 そく 使 つかい 臂 ひじ 長 ちょう 為 ため 4千米的干涉臂的長度發生任何變化小至質 しつ 子 こ 的 てき 電荷 でんか 直徑 ちょっけい 的 てき 萬 まん 分 ふん 之 の 一 いち ,都 と 能 のう 夠被精確 せいかく 地 ち 察覺。[2]
LIGO是 ぜ 由 ゆかり 美国 びくに 国家 こっか 科学 かがく 基金 ききん 会 かい (NSF)资助,由 ゆかり 加州 かしゅう 理工 りこう 学院 がくいん 與 あずか 麻 あさ 省 しょう 理工 りこう 学院 がくいん 的 てき 物理 ぶつり 学者 がくしゃ 基 もと 普 ふ ·索 さく 恩 おん 、朗 ろう 納 おさめ ·德 とく 瑞 みず 福 ぶく 與 あずか 莱纳·魏 ぎ 斯 領 りょう 導 しるべ 創建 そうけん 的 てき 一 いち 个科學 かがく 项目,兩個 りゃんこ 學院 がくいん 共同 きょうどう 管理 かんり 與 あずか 營運LIGO的 てき 日常 にちじょう 操作 そうさ 。在 ざい 2002年 ねん 至 いたり 2010年 ねん 之 の 間 あいだ ,LIGO進行 しんこう 了 りょう 多 た 次 つぎ 探測 たんそく 實驗 じっけん ,蒐集 しゅうしゅう 到 いた 大量 たいりょう 數 すう 據 よりどころ ,但 ただし 並 なみ 未 み 探測 たんそく 到 いた 引力 いんりょく 波 は 。為 ため 了 りょう 提 つつみ 升 ます 探測 たんそく 器 き 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび ,LIGO於2010年 ねん 停止 ていし 運 うん 作 さく ,進行 しんこう 大幅 おおはば 度 ど 改良 かいりょう 工程 こうてい 。2015年 ねん ,LIGO重 じゅう 新 しん 正式 せいしき 探 さがせ 测引力 りょく 波 は 。[3] LIGO科学 かがく 协作 負 ふ 責 せめ 组织参与 さんよ 该项目的 もくてき 人員 じんいん ,估計全 ぜん 球 たま 約 やく 有 ゆう 1000多 た 个科学 かがく 家 か 參與 さんよ 探測 たんそく 引力 いんりょく 波 は ,另外,在 ざい 2016年 ねん 12月約 やく 有 ゆう 44萬 まん 名 めい 活 かつ 跃的Einstein@Home 用 よう 户。[4] [5] 。
在 ざい 2016年 ねん 2月 がつ 11日 にち ,LIGO科学 かがく 协作 和 わ Virgo协作 共同 きょうどう 发表论文表示 ひょうじ ,在 ざい 2015年 ねん 9月 がつ 14日 にち 检测到引力 いんりょく 波 は 信号 しんごう ,其源自 じ 於距离地球 ちきゅう 約 やく 13亿光年 こうねん 处的两个質量 しつりょう 分別 ふんべつ 為 ため 36太 ふとし 阳质量 りょう 與 あずか 29太 ふとし 阳质量 りょう 的 てき 黑 くろ 洞 ほら 併合 へいごう 。[6] 因 いん 為 ため 「對 たい LIGO探測 たんそく 器 き 及重力 じゅうりょく 波 は 探測 たんそく 的 てき 決定 けってい 性 せい 貢獻 こうけん 」,索 さく 恩 おん 、魏 ぎ 斯和LIGO主任 しゅにん 巴里 ぱり ·巴里 ぱり 什榮 さかえ 獲 え 2017年 ねん 諾 だく 貝 かい 爾 なんじ 物理 ぶつり 學 がく 獎[7] 。
歷史 れきし [ 编辑 ]
LIGO位 い 於華盛 もり 頓 ひたぶる 州 しゅう 汉福德 ふくとく 的 てき 探 さがせ 测器,其兩個 りゃんこ 干涉 かんしょう 臂 ひじ 的 てき 方位 ほうい 分別 ふんべつ 為 ため N36°W與 あずか W36°S。[8]
LIGO位 い 於路易 えき 斯安那州 なす 利文 としふみ 斯頓的 てき 探 さがせ 测器,其兩個 りゃんこ 干涉 かんしょう 臂 ひじ 的 てき 方位 ほうい 分別 ふんべつ 為 ため W28°S與 あずか S18°E。[8]
引力 いんりょく 波 は 是 ぜ 時空 じくう 的 てき 漣 さざなみ 漪。1915年 ねん ,爱因斯坦 應用 おうよう 广义相 しょう 对论 來 らい 预測引力 いんりょく 波 は 的 てき 存在 そんざい ,儘管他 た 懷疑 かいぎ 引力 いんりょく 波 は 是 ぜ 否 ひ 能 のう 被 ひ 人類 じんるい 發現 はつげん ,因 いん 為 ため 引力 いんりょく 波 は 的 てき 波 なみ 幅 はば 非常 ひじょう 微小 びしょう ,並 なみ 且引力 りょく 波 なみ 與 あずか 物質 ぶっしつ 的 てき 耦合很微弱 じゃく 。一 いち 百 ひゃく 年 ねん 之 これ 後 ご ,2015年 ねん 9月 がつ 14日 にち 。激 げき 光 こう 干涉 かんしょう 引力 いんりょく 波 は 天文台 てんもんだい (LIGO)終 おわり 於直接 ちょくせつ 探測 たんそく 到 いた 引力 いんりょく 波 は 。[9] :第 だい 1節 せつ LIGO的 てき 建造 けんぞう 目的 もくてき 是 ぜ 直接 ちょくせつ 探測 たんそく 到 いた 引力 いんりょく 波 は ,從 したがえ 而開啟 けい 引力 いんりょく 波 は 天文學 てんもんがく 學術 がくじゅつ 領域 りょういき 。LIGO試 ためし 圖 ず 探測 たんそく 像 ぞう 超新星 ちょうしんせい 爆 ばく 发 、兩個 りゃんこ 黑 くろ 洞 ほら 合 ごう 并、兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 合 ごう 并等等 とう 強 きょう 勁引力 りょく 波 なみ 源 げん 所產 しょさん 生 せい 的 てき 引力 いんりょく 波 は 。[10]
俄 にわか 國 こく 物理 ぶつり 學者 がくしゃ 麥 むぎ 可 か ·葛 かずら 特 とく 森 もり 希 のぞみ 坦 ひろし 與 あずか 弗 どる 拉 ひしげ 基 もと 斯拉夫 おっと ·普 ふ 斯投沃特最早 もはや 於1962年 ねん 發表 はっぴょう 論文 ろんぶん 提議 ていぎ 建造 けんぞう 干涉 かんしょう 探測 たんそく 器 き 來 らい 探測 たんそく 引力 いんりょく 波 は ,但 ただし 是 ぜ 此構想 こうそう 並 なみ 未 み 獲得 かくとく 重視 じゅうし 。[11] 四 よん 年 ねん 後 ご ,於弗 どる 拉 ひしげ 基 もと 米 まい 爾 しか ·布 ぬの 拉 ひしげ 金 きん 斯基再度 さいど 提出 ていしゅつ 此構想 こうそう ,然 しか 而仍舊 きゅう 無 む 疾 やまし 而終。後來 こうらい ,約 やく 瑟·韋伯與 あずか 莱纳·魏 ぎ 斯 也分別 べつ 曾經獨立 どくりつ 發 はつ 表出 ひょうしゅつ 類似 るいじ 構想 こうそう 。韋伯的 てき 學生 がくせい 羅 ら 伯 はく 特 とく ·弗 どる 爾 なんじ 沃德在 ざい 休 きゅう 斯研究 けんきゅう 實驗 じっけん 室 しつ 工作 こうさく 時 じ ,受到莱纳·魏 ぎ 斯 的 てき 鼓 こ 勵,決定 けってい 使用 しよう 休 きゅう 斯研究 けんきゅう 實驗 じっけん 室 しつ 的 てき 經費 けいひ 來 らい 製造 せいぞう 一 いち 台 だい 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。1971年 ねん ,弗 どる 爾 なんじ 沃德首 くび 先 さき 建 たて 成 しげる 臂 ひじ 長 ちょう 8.5m的 てき 雛 ひな 型 がた 引力 いんりょく 波 は 干涉 かんしょう 儀 ぎ ,經過 けいか 150小 しょう 時 じ 的 てき 探測 たんそく 以後 いご ,弗 どる 爾 なんじ 沃德報告 ほうこく ,並 なみ 未 み 探測 たんそく 到 いた 引力 いんりょく 波 は 。[9] :第 だい 10節 せつ
70年代 ねんだい ,魏 ぎ 斯團隊 たい 在 ざい 麻 あさ 省 しょう 理工 りこう 學院 がくいん 、漢 かん 斯·彼 かれ 林 りん 團 だん 隊 たい 在 ざい 德 とく 國 こく 加 か 興 きょう 的 てき 马克斯·普 ふ 朗 ろう 克 かつ 研究所 けんきゅうじょ 、朗 ろう 納 おさめ ·德 とく 瑞 みず 福 ぶく 團 だん 隊 たい 在 ざい 格 かく 拉 ひしげ 斯哥大學 だいがく ,分別 ふんべつ 建 たて 成 しげる 並 なみ 且投入 とうにゅう 运行雛 ひな 型 がた 引力 いんりょく 波 は 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。同 どう 時期 じき ,基 もと 普 ふ ·索 さく 恩 おん 在 ざい 加州 かしゅう 理工 りこう 學院 がくいん 組成 そせい 了 りょう 引力 いんりょく 波 は 實驗 じっけん 團 だん 隊 たい 。1979年 ねん ,他 た 特別 とくべつ 從 したがえ 格 かく 拉 ひしげ 斯哥大學 だいがく 聘請德 とく 瑞 みず 福來 ふき 領 りょう 導 しるべ 這團隊 たい ,並 なみ 且建造 けんぞう 引力 いんりょく 波 は 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。1983年 ねん ,建 たて 成 しげる 一 いち 台 だい 40m臂 ひじ 長 ちょう 的 てき 引力 いんりょく 波 は 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。在 ざい 麻 あさ 省 しょう 理工 りこう 學院 がくいん 的 てき 魏 ぎ 斯團隊 たい ,由 ゆかり 於實驗 じっけん 經費 けいひ 較為缺乏 けつぼう ,只 ただ 能 のう 建 けん 成 なり 一 いち 台 だい 1.5m臂 ひじ 長 ちょう 的 てき 引力 いんりょく 波 は 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。兩個 りゃんこ 團 だん 隊 たい 激烈 げきれつ 地 ち 兢爭,試 ためし 圖 ず 計畫 けいかく 與 あずか 製造 せいぞう 更 さら 靈 れい 敏 さとし 、更 さら 先進 せんしん 的 てき 引力 いんりょく 波 は 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。1984年 ねん ,為 ため 了 りょう 更 さら 有效 ゆうこう 率 りつ 地 ち 運用 うんよう 有限 ゆうげん 資源 しげん ,加州 かしゅう 理工 りこう 學院 がくいん 與 あずか 麻 あさ 省 しょう 理工 りこう 學院 がくいん 同意 どうい 联合設計 せっけい 與 あずか 建造 けんぞう 激 げき 光 こう 干涉 かんしょう 引力 いんりょく 波 は 天文台 てんもんだい (LIGO),並 なみ 且由基 もと 普 ふ ·索 さく 恩 おん 、朗 ろう 納 おさめ ·德 とく 瑞 みず 福 ぶく 與 あずか 莱纳·魏 ぎ 斯 共同 きょうどう 主持 しゅうもち 這計畫 けいかく 。[3]
1990年 ねん ,美國 びくに 國家 こっか 基金 ききん 會 かい 批准 ひじゅん 了 りょう LIGO計畫 けいかく 。隔年 かくねん ,美國 びくに 國會 こっかい 開始 かいし 撥 ばち 款給LIGO計畫 けいかく 。翌年 よくねん ,選定 せんてい 在 ざい 路 みち 易 えき 斯安那州 なす 的 てき 利文 としふみ 斯頓與 あずか 在 ざい 华盛顿州 的 てき 汉福德 ふくとく 分別 ふんべつ 建造 けんぞう 相 しょう 同 どう 的 てき 探測 たんそく 器 き ,彼此 ひし 相 しょう 距3000公里 くり 。這是為 ため 了 りょう 要 よう 利用 りよう 互相关 特性 とくせい 來 き 過 か 濾信息 いき ,只 ただ 有 ゆう 两个探 さがせ 测器同 どう 时检测到的 てき 信 しん 息 いき 才 ざい 有 ゆう 可能 かのう 是 ぜ 引力 いんりょく 波 は 的 てき 信号 しんごう 。1994年 ねん ,加州 かしゅう 理工 りこう 學院 がくいん 教授 きょうじゅ 巴里 ぱり ·巴里 ぱり 什被 ひ 委 ゆだね 派 は 為 ため LIGO主任 しゅにん 。他 た 建議 けんぎ ,LIGO應 おう 該設計 けい 為 ため 一台可以持續演進的探測器,任 にん 何 なん 零 れい 件 けん 都 と 可 か 以很容易 ようい 的 てき 進行 しんこう 改良 かいりょう 。在 ざい 他 た 的 てき 領 りょう 導 しるべ 下 か ,開始 かいし 建造 けんぞう LIGO, 1999年 ねん 完工 かんこう 。2002年 ねん 正式 せいしき 進行 しんこう 第 だい 一 いち 次 じ 探測 たんそく 引力 いんりょく 波 は ,2010年 ねん 結束 けっそく 蒐集 しゅうしゅう 數 すう 據 よりどころ 。在 ざい 這段時間 じかん 內,並 なみ 未 み 探測 たんそく 到 いた 引力 いんりょく 波 は ,但 ただし 是 ぜ 累積 るいせき 了 りょう 很多寶 たから 貴 たか 的 てき 實際 じっさい 運 うん 作 さく 經驗 けいけん ,探測 たんそく 器 き 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 也越加 か 提 つつみ 升 ます 。[3]
在 ざい 2010年 ねん 與 あずか 2015年 ねん 之 の 間 あいだ ,LIGO又 また 進行 しんこう 了 りょう 大幅 おおはば 度 ど 改良 かいりょう ,升 ます 級 きゅう 後 ご 的 てき 探測 たんそく 器 き 被 ひ 稱 しょう 為 ため 「先進 せんしん LIGO」(aLIGO)。[12] 到 いた 2015年 ねん 9月 がつ 中旬 ちゅうじゅん ,“世界 せかい 上 じょう 最大 さいだい 的 てき 引力 いんりょく 波 は 设施”已 やめ 完成 かんせい 了 りょう 費 ひ 時 じ 5年 ねん ,耗資2亿美元 もと 的 てき 检修,总成本 ほん 达到6.2亿美元 もと ,[5] 成 なり 為 ため 有史 ゆうし 以来 いらい 由 よし NSF资助的 てき 最大 さいだい 规模、最 さい 雄心 ゆうしん 勃勃 ぼつぼつ 的 てき 项目[註 1] [13] 。在 ざい 2015年 ねん 9月 がつ 18日 にち ,再 さい 次 つぎ 开啟正式 せいしき 观测。這時,先 さき 进LIGO的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 已 やめ 是 ぜ 初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 约四 よん 倍 ばい 左右 さゆう ,它的灵敏度 ど 将 はた 进一 いち 步 ほ 提 ひさげ 升 ます ,直 ちょく 至 いたり 2021年 ねん 左右 さゆう 达到设计的 てき 灵敏度 ど 。[14]
2016年 ねん 2月 がつ 11日 にち ,LIGO 科學 かがく 團 だん 隊 たい 與 あずか 室 しつ 女 おんな 座 ざ 干涉 かんしょう 儀 ぎ 團 だん 隊 たい 宣布 せんぷ ,人類 じんるい 於2015年 ねん 9月 がつ 14日 にち 首 くび 次 じ 直接 ちょくせつ 探測 たんそく 到 いた 重力 じゅうりょく 波 は 。所 ところ 探測 たんそく 到 いた 的 てき 重力 じゅうりょく 波 なみ 源 げん 自 じ 於雙黑 くろ 洞 ほら 併合 へいごう 。兩個 りゃんこ 黑 くろ 洞 ほら 分別 ふんべつ 估計為 ため 29及36倍 ばい 太陽 たいよう 質量 しつりょう 。[15] [16] 同年 どうねん 6月 がつ 15日 にち ,兩個 りゃんこ 團 だん 隊 たい 又 また 共同 きょうどう 發 はつ 佈聲明 せいめい 表示 ひょうじ ,第 だい 二次直接探测到引力波,其發生 はっせい 於2015年 ねん 12月26日 にち 。從 したがえ 分析 ぶんせき 相關 そうかん 探測 たんそく 信號 しんごう ,學者 がくしゃ 認 みとめ 為 ため ,該事件 じけん 是 ぜ 由 よし 兩個 りゃんこ 質量 しつりょう 分別 ふんべつ 為 ため 14.2 (+8.3, −3.7) M⊙ 與 あずか 7.8 (+2.3, −2.3) M⊙ 的 てき 黑 くろ 洞 ほら 併合 へいごう 所 しょ 造成 ぞうせい ,其發生 はっせい 地點 ちてん 離 はなれ 地球 ちきゅう 有 ゆう 14億 おく 光年 こうねん 之 これ 遠 とお 。利文 としふみ 斯頓探測 たんそく 器 き 先 さき 探測 たんそく 到 いた 引力 いんりょく 波 は ,1.1 msec之 これ 後 ご ,汉福德也 とくや 探測 たんそく 到 いた 引力 いんりょく 波 は 。在 ざい 1秒 びょう 鐘 かね 的 てき 探測 たんそく 期 き 內,信號 しんごう 頻 しき 率 りつ 從 したがえ 35 Hz へるつ 升 ます 高 だか 至 いたり 450 Hz へるつ 。這併合 へいごう 事件 じけん 被 ひ 命名 めいめい 為 ため 「GW151226 」。這探測 たんそく 結果 けっか 更 さら 加 か 證 しょう 實 じつ 了 りょう 廣義 こうぎ 相對 そうたい 論 ろん 。[17] [18]
任務 にんむ [ 编辑 ]
從 したがえ 最初 さいしょ 始 はじめ ,NSF就已准 じゅん 許 もと LIGO從事 じゅうじ 直接 ちょくせつ 探測 たんそく 源 げん 自 じ 於宇宙 うちゅう 的 てき 引力 いんりょく 波 は ,並 なみ 且開啟 けい 引力 いんりょく 波 は 天文學 てんもんがく 這門新興 しんこう 學術 がくじゅつ 領域 りょういき 。LIGO 實驗 じっけん 室 しつ 的 てき 任務 にんむ 為 ため [19] [20] :
探測 たんそく 引力 いんりょく 波 なみ 源 げん 。
操作 そうさ LIGO設 しつらえ 施 ほどこせ ,提供 ていきょう 相關 そうかん 服務 ふくむ 給 きゅう 國 こく 內與國際 こくさい 科學 かがく 團 だん 隊 たい 。
發展 はってん 先進 せんしん 探測 たんそく 器 き 所 しょ 需的基礎 きそ 科學 かがく 與 あずか 技術 ぎじゅつ 來 らい 達 たち 到 いた 與 あずか 開拓 かいたく 干涉 かんしょう 儀 ぎ 的 てき 功 こう 能 のう 極限 きょくげん 。
援助 えんじょ 關 せき 於引力 りょく 波 なみ 天文學 てんもんがく 的 てき 科學 かがく 教育 きょういく ,積極 せっきょく 策 さく 劃與鼓 こ 勵大眾參與 さんよ 相關 そうかん 活動 かつどう 。
成功 せいこう 完成 かんせい 先進 せんしん LIGO計畫 けいかく 。
LIGO的 てき 演 えんじ 化 か [ 编辑 ]
從 したがえ 最早 もはや 的 てき 計畫 けいかく 開始 かいし ,LIGO就不曾被預 あずか 定 てい 為 ため 一 いち 個 こ 單一 たんいつ 實驗 じっけん ,而是一 いち 個 こ 不斷 ふだん 進步 しんぽ 、精 せい 益 えき 求 もとめ 精 せい 的 てき 天文台 てんもんだい ,其涉及到多 た 世代 せだい 愈 いよいよ 加 か 靈 れい 敏 さとし 的 てき 引力 いんりょく 波 は 探測 たんそく 器 き 的 てき 發展 はってん 與 あずか 運 うん 作 さく 。[21] :第 だい 1節 せつ
初 はつ 始 はじめ LIGO[ 编辑 ]
LIGO的 てき 簡易 かんい 布置 ふち 圖 ず 。
曲線 きょくせん 圖 ず 展示 てんじ 出初 でぞめ 始 はじめ LIGO第 だい 一次科學運行至第五次科學運行(S1-S5)與 あずか 初 はつ 始 はじめ LIGO設計 せっけい 目標 もくひょう 的 てき 應變 おうへん 靈 れい 敏 さと 度 たび 。[20]
初 はつ 始 はじめ LIGO有 ゆう 三個特別設計的邁克耳孫干涉儀分別裝置於兩個天文台:在 ざい 華 はな 盛 もり 頓 ひたぶる 州 しゅう 漢 かん 福德 ふくとく 區 く 的 てき 天文台 てんもんだい 有 ゆう 兩個 りゃんこ 干涉 かんしょう 儀 ぎ H1與 あずか H2,其干涉 かんしょう 臂 ひじ 長 ちょう 分別 ふんべつ 為 ため 4千 せん 米 めーとる 與 あずか 2千 せん 米 めーとる ,在 ざい 路 みち 易 えき 斯安那州 なす 利文 としふみ 斯頓 的 てき 天文台 てんもんだい 有 ゆう 一 いち 個 こ 干涉 かんしょう 儀 ぎ L1,其干涉 かんしょう 臂 ひじ 長 ちょう 為 ため 4千 せん 米 まい 。除 じょ 了 りょう 干涉 かんしょう 臂 ひじ 長 ちょう 度 ど 以外 いがい ,三個干涉儀幾乎完全相同。這樣裝置 そうち 的 てき 目的 もくてき 在 ざい 於排除 はいじょ 各種 かくしゅ 當地 とうち 的 てき 噪聲。由 よし 於干涉 かんしょう 儀 ぎ 的 てき 天 てん 線 せん 方向 ほうこう 圖 ず 很寬廣 ひろ ,引力 いんりょく 波 なみ 源 げん 的 てき 定位 ていい 需要 じゅよう 至 いたり 少 しょう 使用 しよう 三 さん 個 こ 探測 たんそく 器 き 來 らい 做三角 さんかく 定位 ていい 。[22] :第 だい 3節 せつ
初 はつ 始 はじめ LIGO試 ためし 圖 ず 探測 たんそく 在 ざい 40-7000 Hz へるつ 頻 しき 帶 おび 與 あずか 波 なみ 幅 はば 小 しょう 至 いたり 10-21 的 てき 引力 いんりょく 波 は 。建造 けんぞう 這麼靈 れい 敏 さとし 的 てき 探測 たんそく 器 き 是 ぜ 一 いち 件 けん 極 きょく 具 ぐ 挑戰 ちょうせん 性 せい 的 てき 工作 こうさく :若 わか 要 よう 達 たち 到 いた 設計 せっけい 標準 ひょうじゅん 的 てき 應變 おうへん 靈 れい 敏 さと 度 たび 10-21 ,則 のり 必須 ひっす 能 のう 探測 たんそく 到 いた 約 やく 10-18 米 べい 的 てき 干涉 かんしょう 臂 ひじ 長 ちょう 度 ど 變化 へんか ,這比質 しつ 子 こ 的 てき 直徑 ちょっけい 還 かえ 小 しょう 1000倍 ばい !探測 たんそく 器 き 必須 ひっす 採用 さいよう 超 ちょう 特 とく 穩定激 げき 光 こう 器 き 、最 さい 尖端 せんたん 的 てき 干涉 かんしょう 儀 ぎ 技術 ぎじゅつ 、前 ぜん 沿光學 がく 材料 ざいりょう 、多層 たそう 震動 しんどう 隔離 かくり 等 とう 等 とう ,才 さい 可 か 達 たち 到 いた 這目標 もくひょう 。[22] :第 だい 3-4節 せつ
主 しゅ 激 げき 光 こう 器 き 是 ぜ 一 いち 種 しゅ 半 はん 导体泵浦固体 こたい 激 げき 光 こう Nd:YAG 系統 けいとう ,能 のう 夠提供 ていきょう 約 やく 10瓦 かわら 特 とく 頻 しき 率 りつ 穩定與 あずか 震幅 しんぷく 穩定的 てき 連續 れんぞく 波 は 激 げき 光 こう ,其模態 たい 為 ため TEM00 高 こう 斯空間 あいだ 模 も 態 たい , 波長 はちょう 為 ため 1064nm。激 げき 光 こう 束 たば 首 くび 先 さき 會 かい 通過 つうか 電光 でんこう 調製 ちょうせい 器 き 進行 しんこう 相 そう 位 い 调制 。[註 2] 之 これ 後 ご ,激 げき 光 こう 束 たば 才 ざい 會 かい 進入 しんにゅう LIGO 真空 しんくう 系統 けいとう 。所有 しょゆう 干涉 かんしょう 儀 ぎ 的 てき 光學 こうがく 組 ぐみ 件 けん 與 あずか 光 ひかり 束 たば 路 ろ 徑 みち 都 と 被 ひ 封 ふう 閉在超 ちょう 高 こう 真空 しんくう 系統 けいとう (壓 あつ 強 きょう 約 やく 為 ため 10-8 -10-9 托 たく 爾 なんじ )之 の 內,這是為 ため 了 りょう 減少 げんしょう 光波 こうは 與 あずか 殘餘 ざんよ 氣體 きたい 粒子 りゅうし 散 ち 射 い 所 しょ 造成 ぞうせい 的 てき 相 そう 位 い 漲 みなぎ 落 。處 ところ 於真空 しんくう 的 てき 激 げき 光 こう 束 たばね ,在 ざい 經過 けいか 輸入 ゆにゅう 模 も 態 たい 清 きよし 除 じょ 器 き 進行 しんこう 高 だか 階 かい 空間 くうかん 模 も 態 たい 的 てき 過 か 濾之後 ご ,才 ざい 可 か 進入 しんにゅう 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。[22] :第 だい 4.2節 せつ [23] :第 だい 1節 せつ
初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 干涉 かんしょう 儀 ぎ 主要 しゅよう 有 ゆう 一 いち 個 こ 50/50分光 ぶんこう 器 き 與 あずか 兩個 りゃんこ 終端 しゅうたん 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 。測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 的 てき 另一個功能是反射光束的反射鏡。激 げき 光 こう 束 たばね 被 ひ 分光 ぶんこう 器 き 分離 ぶんり 成 なり 兩個 りゃんこ 激 げき 光 こう 束 たばね ,分別 ふんべつ 傳播 でんぱ 於兩個 りゃんこ 干涉 かんしょう 臂 ひじ ,直 ちょく 到 いた 被 ひ 終端 しゅうたん 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 反射 はんしゃ 回 かい 分光 ぶんこう 器 き ,兩個 りゃんこ 激 げき 光 こう 束 たばね 在 ざい 分光 ぶんこう 器 き 產 さん 生 せい 干涉 かんしょう 現象 げんしょう 。假設 かせつ 兩 りょう 條 じょう 路 ろ 徑 みち 的 てき 程 ほど 差 さ 使 し 得 とく 兩個 りゃんこ 激 げき 光 こう 束 たばね 在 ざい 從 したがえ 分光 ぶんこう 器 き 通 どおり 向 むかい 光 ひかり 探測 たんそく 器 き 之 の 間 あいだ 的 てき 輸出 ゆしゅつ 支 ささえ 路 ろ 產 さん 生 せい 相 しょう 消 けし 性 せい 干涉 かんしょう ,則 のり 光 こう 探測 たんそく 器 き 不 ふ 會 かい 量 りょう 度 ど 到 いた 激 げき 光 こう 束 たば 的 てき 輻 や 照度 しょうど 。當 とう 有 ゆう 任 にん 何 なん 引力 いんりょく 波 は 通過 つうか 干涉 かんしょう 儀 ぎ 時 じ ,干涉 かんしょう 臂 ひじ 就會因 いん 應變 おうへん 響 ひびき 應 おう 而出現 しゅつげん 長 ちょう 度 ど 變化 へんか ,從 したがえ 而使得 とく 程 ほど 差 さ 被 ひ 改變 かいへん ,因 いん 此光探測 たんそく 器 き 會 かい 量 りょう 度 ど 到 いた 激 げき 光 こう 束 たば 的 てき 輻 や 照度 しょうど 有 ゆう 所 しょ 改變 かいへん 。[23] :第 だい 1節 せつ
給 きゅう 定 てい 引力 いんりょく 波 は 訊號,干涉 かんしょう 臂 ひじ 的 てき 最 さい 優 ゆう 長 ちょう 度 ど 是 ぜ 引力 いんりょく 波 は 波長 はちょう 的 てき 四 よん 分 ふん 之 の 一 いち ,這樣,光 ひかり 束 たば 可 か 以在干涉 かんしょう 臂 ひじ 內傳播 でんぱ 半 はん 個 こ 週 しゅう 期 き 時間 じかん ,例 れい 如,假設 かせつ 引力 いんりょく 波 は 的 てき 頻 しき 率 りつ 為 ため 150 Hz へるつ ,則 のり 波長 はちょう 為 ため 2000千 せん 米 まい 。LIGO干涉 かんしょう 儀 ぎ 的 てき 干涉 かんしょう 臂 ひじ 長 ちょう 為 ため 4千 せん 米 めーとる ,為 ため 了 りょう 達 たち 到 いた 約 やく 100倍 ばい 的 てき 有效 ゆうこう 臂 ひじ 長 ちょう ,可 か 以使用 しよう 法 ほう 布里 ふり -珀罗空 そら 腔 ,其是由 よし 「輸入 ゆにゅう 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 」與 あずか 終端 しゅうたん 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 這兩個 りゃんこ 反射 はんしゃ 鏡 きょう 所 しょ 形成 けいせい ,可 か 以儲存 そん 光 こう 束 たばね 在 ざい 干涉 かんしょう 臂 ひじ 內。另外還 かえ 有 ゆう 一種 いっしゅ 稱 しょう 為 ため 「功 こう 率 りつ 再 さい 循環 じゅんかん 」的 てき 技術 ぎじゅつ 。假設 かせつ 干涉 かんしょう 儀 ぎ 在 ざい 通 どおり 向 むかい 光 ひかり 探測 たんそく 器 き 的 てき 輸出 ゆしゅつ 支 ささえ 路 ろ 出現 しゅつげん 相 しょう 消 けし 性 せい 干涉 かんしょう 時 じ ,則 のり 干涉 かんしょう 儀 ぎ 對 たい 於輸入 ゆにゅう 激 げき 光 こう 的 てき 功 こう 能 のう 就如同 どう 複 ふく 合 あい 鏡子 きょうこ 一般 いっぱん 。應用 おうよう 這性質 しつ ,如圖所 しょ 示 しめせ ,在 ざい 輸入 ゆにゅう 口 こう 與 あずか 分 ぶん 束 たば 器 き 之 の 間 あいだ 裝 そう 設 しつらえ 一個功率再循環鏡子,則 のり 會 かい 形成 けいせい 一 いち 個 こ 光學 こうがく 空 そら 腔,其可有效 ゆうこう 地 ち 增加 ぞうか 輸入 ゆにゅう 激 げき 光 こう 功 こう 率 りつ 40倍 ばい ,從 したがえ 而增加 ぞうか 探測 たんそく 器 き 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび ,因 いん 為 ため 輸入 ゆにゅう 激 げき 光 こう 功 こう 率 りつ 的 てき 平方根 へいほうこん 與 あずか 靈 れい 敏 さと 度 たび 成 なり 正 せい 比 ひ 。[23] :第 だい 1節 せつ
初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 是 ぜ 圓筒 えんとう 形 がた 的 てき 高 だか 品質 ひんしつ 熔凝石英 せきえい ,質量 しつりょう 約 やく 為 ため 10 kg,為 ため 了 りょう 達 たち 到 いた 預 あずか 定 てい 的 てき 光學 こうがく 性質 せいしつ ,外表 そとおもて 塗 ぬり 上 じょう 幾 いく 層 そう 四分之一波長的介電材料。輸入 ゆにゅう 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 的 てき 塗 ぬり 層 そう 會 かい 吸收 きゅうしゅう 激 げき 光 こう ,因 いん 而產生 せい 熱 ねつ 力 りょく 形 かたち 變 へん ,這可以用二氧化碳激光器 系統 けいとう 矯正 きょうせい 回 かい 來 らい 。為 ため 了 りょう 隔離 かくり 干涉 かんしょう 儀 ぎ ,降 くだ 低 てい 干涉 かんしょう 儀 ぎ 所 しょ 遭到的 てき 地 ち 噪聲 ,每 まい 一個測試質量都會用鐵絲懸掛於剛固支承架,其又被 ひ 固定 こてい 於四 よん 層 そう 消極 しょうきょく 震動 しんどう 隔離 かくり 平台 ひらだい 。[23] :第 だい 1節 せつ
在 ざい 低 てい 於40 Hz へるつ 的 てき 頻 しき 帶 おび ,地 ち 矂聲限 げん 制 せい 了 りょう 干涉 かんしょう 儀 ぎ 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 。在 ざい 40-200 Hz へるつ 的 てき 頻 しき 帶 おび ,擺 系統 けいとう 的 てき 熱 ねつ 燥聲是 ぜ 阻礙靈 れい 敏 さと 度 たび 改善 かいぜん 的 てき 因 いん 素 もと 。在高 ありだか 過 か 200 Hz へるつ 的 てき 頻 しき 帶 おび ,則 のり 必須 ひっす 降 くだ 低 ひく 散 ち 粒 つぶ 噪聲 ,靈 れい 敏 さと 度 たび 才 ざい 可 か 獲得 かくとく 改善 かいぜん 。[24] :第 だい 3.3.2.1節 せつ
經過 けいか 5年 ねん 努力 どりょく ,在 ざい 此期間 あいだ 各種 かくしゅ 儀 ぎ 器 き 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 被 ひ 改善 かいぜん 了 りょう 幾 いく 個 こ 數量 すうりょう 級 きゅう ,於2005年 ねん ,初 はつ 始 はじめ LIGO終 おわり 於達到 いた 設計 せっけい 靈 れい 敏 さと 度 たび 。[25] :36 從 したがえ 2005年 ねん 11月至 いたり 2007年 ねん 9月 がつ ,初 はつ 始 はじめ LIGO持續 じぞく 地 ち 以設計 けい 靈 れい 敏 さと 度 たび 運 うん 作 さく 與 あずか 蒐集 しゅうしゅう 數 すう 據 よりどころ 進行 しんこう 第 だい 五 ご 次 じ 科學 かがく 運行 うんこう (S5)。對 たい 於這次 じ 實驗 じっけん ,在 ざい 最 さい 靈 れい 敏 さと 頻 しき 率 りつ 的 てき 100 Hz へるつ 頻 しき 帶 おび 內,均 ひとし 方 かた 根 ね 應變 おうへん 噪聲已 やめ 壓 あつ 抑 そもそも 至 いたり 先 さき 前 ぜん 未 み 有 ゆう 的 てき 水平 すいへい 3×10-22 。[22] :第 だい 3節 せつ
增進 ぞうしん LIGO[ 编辑 ]
2007年 ねん ,在 ざい S5完成 かんせい 之 これ 後 ご ,初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 很多功 こう 能都 のと 被 ひ 加 か 以適度 てきど 提 ひさげ 升 ます ,由 ゆかり 於所涉 わたる 及的工程 こうてい 有限 ゆうげん ,只 ただ 需將初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 設備 せつび 稍 やや 加 か 改良 かいりょう ,不 ふ 必完全 ぜん 拆除現有 げんゆう 設備 せつび ,就可以達到 いた 提 つつみ 升 ます 功 こう 能 のう 的 てき 目的 もくてき 。[註 3] 改良 かいりょう 後 ご 的 てき 天文台 てんもんだい 稱 しょう 為 ため 「增進 ぞうしん LIGO」,其意圖 ず 提 つつみ 升 ます 靈 れい 敏 さと 度 たび 為 ため 初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 2倍 ばい ,提 つつみ 升 ます 宇宙 うちゅう 探測 たんそく 容積 ようせき 為 ため 初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 8倍 ばい 。增進 ぞうしん LIGO 還 かえ 會 かい 檢 けん 試 ためし 幾 いく 個 こ 決定 けってい 先進 せんしん LIGO成功 せいこう 與 あずか 否 いや 的 てき 關 せき 鍵 かぎ 技術 ぎじゅつ ,從 したがえ 而降低 てい 先進 せんしん LIGO失敗 しっぱい 的 てき 風 ふう 險 けわし ,提 ひさげ 高 だか 先進 せんしん LIGO成功 せいこう 的 てき 可能 かのう 性 せい 。以下 いか 是 ぜ 增進 ぞうしん LIGO 主要 しゅよう 的 てき 技術 ぎじゅつ 改善 かいぜん :[25] :第 だい 3.4.1節 せつ [23] :第 だい 2節 せつ [26]
為 ため 了 りょう 增加 ぞうか 探測 たんそく 器 き 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび ,增進 ぞうしん LIGO 提 ひさげ 升 ます 了 りょう 激 げき 光 こう 器 き 的 てき 功 こう 率 りつ ,將 はた 激 げき 光 こう 器 き 的 てき 功 こう 率 りつ 從 したがえ 10瓦 かわら 特 とく 提 ひさげ 升 ます 至 いたり 35瓦 かわら 特 とく 。
為 ため 了 りょう 減少 げんしょう 散 ち 粒 つぶ 噪聲,引力 いんりょく 波 なみ 所 しょ 造成 ぞうせい 的 てき 響 ひびき 應 おう 的 てき 讀取 よみと 方式 ほうしき ,從 したがえ 「射 い 頻 しき 讀取 よみと 」被 ひ 改變 かいへん 為 ため 「直接 ちょくせつ 轉換 てんかん 讀取 よみと 」。
為 ため 了 りょう 防止 ぼうし 高 だか 階 かい 橫 よこ 模 も 態 たい 光波 こうは 入射 にゅうしゃ 至 いたり 光 こう 探測 たんそく 器 き ,在 ざい 輸出 ゆしゅつ 口 こう 之 の 前 まえ ,裝置 そうち 了 りょう 輸出 ゆしゅつ 模 も 態 たい 清 きよし 除 じょ 器 き 。
由 よし 於對於初始 はじめ LIGO的 てき 改良 かいりょう ,增進 ぞうしん LIGO 在 ざい 最 さい 靈 れい 敏 さと 頻 しき 率 りつ 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 實際 じっさい 提 ひさげ 升 ます 了 りょう 約 やく 30%。增進 ぞうしん LIGO 於2009年 ねん 7月 がつ 至 いたり 2010年 ねん 10月 がつ 進行 しんこう 了 りょう 第 だい 六 ろく 次 じ 科學 かがく 運行 うんこう (sixth scientific run, S6),從 したがえ 分析 ぶんせき 獲得 かくとく 的 てき 數 すう 據 よりどころ ,雖然沒 ぼつ 有 ゆう 找到引力 いんりょく 波 は 的 てき 信號 しんごう ,但 ただし 仍舊推論 すいろん 出 で 一些有意思的天文物理學結果。[21] :1
先 さき 进LIGO[ 编辑 ]
曲線 きょくせん 圖 ず 展示 てんじ 出 で 增進 ぞうしん LIGO第 だい 六 ろく 次 じ 科學 かがく 運行 うんこう (綠色 みどりいろ )、先進 せんしん LIGO第 だい 一 いち 次 じ 觀測 かんそく 運行 うんこう (紅色 こうしょく )與 あずか 先進 せんしん LIGO設計 せっけい 目標 もくひょう (藍色 あいいろ )的 てき 應變 おうへん 靈 れい 敏 さと 度 たび 。[27]
2010年 ねん ,在 ざい 增進 ぞうしん LIGO結束 けっそく S6 運 うん 作 さく 之 これ 後 ご ,它所使用 しよう 的 てき 第 だい 一代干涉儀被完全拆除,這是為 ため 了 りょう 要 よう 清 きよし 空 そら 位置 いち 來 らい 安 あん 裝 そう 先進 せんしん LIGO的 てき 第 だい 二 に 代 だい 干涉 かんしょう 儀 ぎ 。按照設計 せっけい 規格 きかく ,先進 せんしん LIGO的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 將 しょう 比 ひ 初 はつ 始 はじめ LIGO高 だか 出 で 10倍 ばい ,這意味 あじ 著 ちょ 先進 せんしん LIGO找尋引力 いんりょく 波 は 的 てき 探測 たんそく 半徑 はんけい 會 かい 比 ひ 先 さき 前 まえ 高 だか 出 で 10倍 ばい ,探測 たんそく 範圍 はんい 也會擴大 かくだい 1000倍 ばい 以上 いじょう ,能 のう 夠探測 たんそく 到 いた 的 てき 引力 いんりょく 波 は 波 なみ 源 げん 比 ひ 先 さき 前 ぜん 要 よう 多 た 出 で 1000倍 ばい ,並 なみ 且,探測 たんそく 頻 しき 帶 おび 下限 かげん 更 さら 寬闊 かんかつ 地 ち 從 したがえ 40Hz へるつ 降 くだ 低 てい 到 いた 10Hz へるつ 。具備 ぐび 有 ゆう 這樣高 だか 靈 れい 敏 さと 度 たび 的 てき 先進 せんしん LIGO,專 せん 家 か 預 あずか 測 はか ,每年 まいとし 應 おう 該可以探測 たんそく 到 いた 十幾個緻密雙星併合事件。但 ただし 為 ため 了 りょう 要 よう 達 たち 到 いた 設計 せっけい 靈 れい 敏 さと 度 たび ,代價 だいか 不 ふ 菲,干涉 かんしょう 儀 ぎ 的 てき 幾 いく 乎每一個組件都必須被更換,新 しん 安 あん 裝 そう 的 てき 組 ぐみ 件 けん 則 そく 是 ぜ 經過 けいか 嚴格 げんかく 測 はか 試 ためし 證 しょう 實 じつ 功 こう 能 のう 更 さら 為 ため 優良 ゆうりょう 的 てき 高 だか 端 はし 科技 かぎ 產品 さんぴん 。在 ざい 低 てい 頻 しき 區 く ,頂 いただき 級 きゅう 的 てき 震 ふるえ 波 は 隔離 かくり 技術 ぎじゅつ 與 あずか 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 懸 かか 掛 かけ 技術 ぎじゅつ 貢獻 こうけん 出 で 高 だか 靈 れい 敏 さと 度 たび ;在中 ざいちゅう 頻 しき 區 く 與 あずか 高 こう 頻 しき 區 く ,更 さら 高 だか 的 てき 激 げき 光 こう 器 き 功 こう 率 りつ 、更 さら 大 だい 尺寸 しゃくすん 與 あずか 更 さら 大 だい 質量 しつりょう 的 てき 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 、改良 かいりょう 的 てき 鏡子 きょうこ 塗 ぬり 層 そう 是 ぜ 導 しるべ 致高靈 れい 敏 さと 度 たび 的 てき 關 せき 鍵 かぎ 因 いん 素 もと 。[21] :1
如同初 はつ 始 はじめ LIGO,先進 せんしん LIGO也使用 しよう 配備 はいび 了 りょう 法 ほう 布里 ふり -珀罗空 そら 腔的 てき 功 こう 率 りつ 再 さい 循環 じゅんかん 式 しき 迈克耳 みみ 孙干涉 かんしょう 仪 。除 じょ 此以外 がい ,先進 せんしん LIGO還 かえ 在 ざい 干涉 かんしょう 儀 ぎ 的 てき 輸出 ゆしゅつ 口 こう 裝置 そうち 了 りょう 「信號 しんごう 再 さい 循環 じゅんかん 鏡 きょう 」,其能夠調配 はい 被 ひ 散 ち 粒 つぶ 噪聲所 しょ 限 げん 制 せい 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 。對 たい 於每種 しゅ 不同 ふどう 的 てき 引力 いんりょく 波 なみ 源 げん ,該技術 ぎじゅつ 可 か 以客製 せい 地 ち 給 きゅう 出 で 優 ゆう 化 か 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 。[23] :第 だい 3節 せつ
為 ため 了 りょう 促使被 ひ 散 ち 粒 つぶ 噪聲限 げん 制 せい 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 獲得 かくとく 改善 かいぜん ,輸入 ゆにゅう 激 げき 光 こう 器 き 的 てき 功 こう 率 りつ 被 ひ 增加 ぞうか 到 いた 最大 さいだい 180瓦 かわら 特 とく ,但 ただし 在 ざい O1僅使用 しよう 20瓦 かわら 特 とく ,干涉 かんしょう 臂 ひじ 的 てき 激 げき 光 こう 循環 じゅんかん 功 こう 率 りつ 也從初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 10千瓦特增加到100千 せん 瓦 かわら 特 とく ,未來 みらい 將 しょう 增加 ぞうか 到 いた 750千 せん 瓦 かわら 特 とく 。[28] :3-4 [23] :第 だい 3節 せつ 初 はつ 始 はじめ LIGO使用 しよう 直徑 ちょっけい 25cm、質量 しつりょう 11kg的 てき 熔凝石英 せきえい 為 ため 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう ,為 ため 了 りょう 降 くだ 低 てい 熱 ねつ 噪聲,先進 せんしん LIGO將 はた 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 的 てき 直徑 ちょっけい 增加 ぞうか 為 ため 34cm,為 ため 了 りょう 壓 あつ 抑 そもそも 輻射 ふくしゃ 壓 あつ 強 きょう 噪聲至 いたり 相當 そうとう 於懸掛 かけ 熱 ねつ 燥聲的 てき 水平 すいへい ,先進 せんしん LIGO又 また 將 はた 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 的 てき 質量 しつりょう 增加 ぞうか 為 ため 40 kg。[20] 熔凝石英 せきえい 纖維 せんい 將 はた 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 懸 かか 掛 かけ 在 ざい 半 はん 空中 くうちゅう ,這設計 せっけい 使 し 得 とく 可 か 供 きょう 探測 たんそく 頻 しき 率 りつ 拓 つぶせ 寬 ひろし 至 いたり 10 Hz へるつ 以上 いじょう 。為 ため 了 りょう 達 たち 到 いた 先進 せんしん LIGO的 てき 設計 せっけい 靈 れい 敏 さと 度 たび ,頻 しき 率 りつ 10 Hz へるつ 以上 いじょう 的 てき 地面 じめん 運動 うんどう 被 ひ 壓 あつ 抑 そもそも 了 りょう 10 個 こ 數量 すうりょう 級 きゅう :懸 かか 掛 かけ 測 はか 試 ためし 質量 しつりょう 的 てき 多 た 階 かい 擺 系統 けいとう 能 のう 夠減弱 じゃく 地面 じめん 運動 うんどう 7個 こ 數量 すうりょう 級 きゅう ,安置 あんち 這多階 かい 擺系統 けいとう 的 てき 主動 しゅどう 控 ひかえ 制 せい 震 ふるえ 波 は 隔離 かくり 平台 ひらだい 更 さら 加地 かじ 壓 あつ 抑 そもそも 3個 こ 數量 すうりょう 級 きゅう 。[28] :2
2015年 ねん 9月 がつ ,經過 けいか 5年 ねん 的 てき 重 おも 新 しん 設計 せっけい 與 あずか 重 じゅう 新 しん 建造 けんぞう 的 てき 工作 こうさく ,耗費2億 おく 美 び 金 きん ,第 だい 一 いち 次 じ 觀測 かんそく 運行 うんこう (first observation run, O1)正式 せいしき 開始 かいし 。這一 いち 次 じ ,實驗 じっけん 範 はん 籌已大幅 おおはば 度 ど 改變 かいへん ,很多天文 てんもん 學術 がくじゅつ 界 かい 團 だん 隊 たい 都 と 參與 さんよ 共 ども 襄 じょう 盛 もり 舉,先進 せんしん LIGO可 か 以通知 つうち 全 ぜん 世界 せかい 74座 ざ 觀測 かんそく 天文台 てんもんだい 中 ちゅう 的 てき 任 にん 何 なん 幾 いく 座 ざ 觀測 かんそく 天文台 てんもんだい ,只 ただ 需片刻 こく ,它們就可以將望遠鏡 ぼうえんきょう 對 たい 準 じゅん 天空 てんくう ,尋 ひろ 找可能 かのう 引力 いんりょく 波 なみ 源 げん 所 しょ 發 はつ 射出 しゃしゅつ 的 てき 光 ひかり 信號 しんごう 。雖然尚 ひさし 未 み 達 たち 到 いた 設計 せっけい 標準 ひょうじゅん 靈 れい 敏 さと 度 たび ,先進 せんしん LIGO的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 已 やめ 改善 かいぜん 為 ため 初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 3倍 ばい 。這意味 あじ 著 ちょ 先進 せんしん LIGO能 のう 夠探測 たんそく 到 いた 3倍 ばい 遠 とお 的 てき 距離 きょり ,探測 たんそく 容積 ようせき 為 ため 初 はつ 始 はじめ LIGO的 てき 27倍 ばい 。[14] [29] 在 ざい 探測 たんそく 器 き 最 さい 靈 れい 敏 さとし 的 てき 100 - 300 Hz へるつ 頻 しき 帶 おび ,O1的 てき 應變 おうへん 燥聲比 ひ S6 低 てい 3 至 いたり 4倍 ばい ,在 ざい 50 Hz へるつ 頻 しき 率 りつ ,應變 おうへん 燥聲的 てき 改善 かいぜん 接近 せっきん 100倍 ばい 。[28] :1
在 ざい O1實驗 じっけん 中 ちゅう ,LIGO-Virgo聯合 れんごう 團 だん 隊 たい 觀測 かんそく 到 いた 兩次 りょうじ 引力 いんりょく 波 は 事件 じけん GW150914 與 あずか GW151226 。另外一 いち 次 じ 事件 じけん LVT151012發生 はっせい 於2015年 ねん 10月 がつ ,但 ただし 是 ぜ 由 よし 於信 しん 噪比過 か 低 てい ,因 いん 此不被 ひ 確認 かくにん 為 ため 引力 いんりょく 波 は 事件 じけん 。[27] O1實驗 じっけん 結束 けっそく 後 ご ,觀測 かんそく 行動 こうどう 停止 ていし 了 りょう 10個月 かげつ ,這是為 ため 了 りょう 要 よう 進行 しんこう 一 いち 系列 けいれつ 升 ます 級 きゅう 工程 こうてい ,因 いん 此,利文 としふみ 斯頓設 しつらえ 施 ほどこせ 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 獲得 かくとく 15–25% 改良 かいりょう ,漢 かん 福德 ふくとく 設 しつらえ 施 ほどこせ 的 てき 靈 れい 敏 さと 度 たび 並 なみ 未 み 獲 え 改良 かいりょう 。總體 そうたい 而言,先進 せんしん LIGO的 てき 探測 たんそく 半徑 はんけい 從 したがえ O1實驗 じっけん 的 てき 40–80 Mpc 擴大 かくだい 到 いた 第 だい 二 に 次 じ 觀測 かんそく 運行 うんこう (second observation run, O2)的 てき 目標 もくひょう 80–120 Mpc的 てき 低 てい 端 はし 。
第 だい 二 に 次 じ 觀測 かんそく 運行 うんこう O2的 てき 觀測 かんそく 期 き 是 ぜ 從 したがえ 2016年 ねん 11月至 いたり 2017年 ねん 8月 がつ 25日 にち 。由 よし 於測試 ためし 質量 しつりょう 懸 かか 掛 かけ 系統 けいとう 發生 はっせい 問題 もんだい ,直 ちょく 到 いた 2017年 ねん 8月 がつ 1日 にち ,Virgo才 ざい 正式 せいしき 開始 かいし 參與 さんよ 合作 がっさく 觀測 かんそく ,這次總 そう 共 きょう 參與 さんよ 了 りょう 25日 にち 。[30] [31] O2期間 きかん ,又 また 觀測 かんそく 到 いた 三 さん 次 じ 引力 いんりょく 波 は 事件 じけん GW170104 、GW170814 與 あずか GW170817 。特別 とくべつ 值得一 いち 提 ひさげ 的 てき 是 ぜ ,GW170817是 ぜ 兩個 りゃんこ 中子 なかご 星 ぼし 併合 へいごう 所產 しょさん 生 せい 的 てき 引力 いんりょく 波 は 事件 じけん ,由 ゆかり 於引力 りょく 波 なみ 與 あずか 電磁波 でんじは 首 くび 次 じ 同時 どうじ 被 ひ 觀測 かんそく 到 いた ,這標誌 し 著 ちょ 多 た 信 しん 使 し 天文學 てんもんがく 的 てき 新 しん 紀元 きげん 已 やめ 經 けい 到 いた 臨。[32]
未來 みらい ,將 しょう 會 かい 完成 かんせい 更 さら 多 た 觀測 かんそく 實驗 じっけん ,之 これ 間 あいだ ,也會進行 しんこう 多 た 次 つぎ 升 ます 級 きゅう 工程 こうてい ,目標 もくひょう 是 ぜ 在 ざい 2021年 ねん 達 たち 到 いた 設計 せっけい 靈 れい 敏 さと 度 たび 。[33]
未来 みらい [ 编辑 ]
「LIGO-印度 いんど 」是 ぜ 倡议中 ちゅう 的 てき LIGO实验室 しつ 和 わ 印度 いんど 引力 いんりょく 波 は 观测组织 (INDIGO)之 の 间拟议的合作 がっさく 项目,旨 むね 在 ざい 印度 いんど 打 だ 造 づくり 世界 せかい 级的引力 いんりょく 波 は 探 さがせ 测器。
2024年 ねん 将 はた 升 ます 级到Advanced LIGO Plus ,简称 ALIGO+,扩大探 さがせ 测范围[34] 。
參 まいり 見 み [ 编辑 ]
註釋 ちゅうしゃく [ 编辑 ]
參考 さんこう 文獻 ぶんけん [ 编辑 ]
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外部 がいぶ 連結 れんけつ [ 编辑 ]
探 さがせ 测器
共振 きょうしん 质量天 てん 线
地 ち 基 もと 干涉 かんしょう 仪
天 てん 基 もと 干涉 かんしょう 仪
脉冲星 ぼし 计时阵 数 かず 据 すえ 分析 ぶんせき 探 さがせ 测
理 り 论效果 こうか /属性 ぞくせい 重力 じゅうりょく 波 なみ 源 げん
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艺术
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