引力波 電子模塊
2016年2月11日,美國激光干涉引力波天文臺(LIGO)負(fù)責(zé)人宣布,科學(xué)家首次直接探測到引力波。這距離1916年愛因斯坦預(yù)言引力波存在剛好一百年,人類第一次能夠“聽”到宇宙的“聲音”,這項基礎(chǔ)物理研究的突破足以振奮整個人類科學(xué)。
據(jù)悉,引力波是加速中的質(zhì)量在時空中所產(chǎn)生的波動,也被比喻為時空的“漣漪”,黑洞、中子星等天體在碰撞過程中有可能產(chǎn)生引力波。阿爾伯特·愛因斯坦的廣義相對論認(rèn)為,任何有質(zhì)量的物體加速運動都會對周圍的時空產(chǎn)生影響,其作用的形式就是引力波。
引力波探測是世界科學(xué)界公認(rèn)的,難度最大的尖端科技之一,也是一項意義重大的物理學(xué)基礎(chǔ)研究。一旦探測成功,將成為人類認(rèn)知史上具有里程碑意義的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。
新華社報道稱,中山大學(xué)正牽頭國內(nèi)引力波研究,計劃用20年時間,完成總投資約為150億元的“天琴計劃”。目前,中山大學(xué)珠海校區(qū)正在建設(shè)引力波研究所需的地面基礎(chǔ)設(shè)施。已經(jīng)啟動山洞超靜實驗室和激光測距地面臺站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),部分技術(shù)研究已有具體進展。
據(jù)介紹,中山大學(xué)“天琴計劃”是以引力波研究為中心,開展空間引力波探測計劃任務(wù)的預(yù)先研究,制定中國空間引力波探測計劃的實施方案和路線圖,并開展關(guān)鍵技術(shù)研究。主要分為四個階段實施:第一階段,完成月球/衛(wèi)星激光測距系統(tǒng)、大型激光陀螺儀等“天琴計劃”地面輔助設(shè)施;第二階段,完成無拖曳控制、星載激光干涉儀等關(guān)鍵技術(shù)驗證,以及空間等效原理實驗檢驗;第三階段,完成高精度慣性傳感、星間激光測距等關(guān)鍵技術(shù)驗證,以及全球重力場測量;第四階段,完成所有空間引力波探測所需的關(guān)鍵技術(shù),發(fā)射三顆地球高軌衛(wèi)星進行引力波探測。
除中山大學(xué)的“天琴計劃”外,中國科技大學(xué)也正在參與大型原初引力波探測項目“阿里實驗計劃”。中科院國家天文臺10年前就在西藏阿里建設(shè)觀測站,如今已頗具規(guī)模。其地理上位于最佳的中緯度范圍,充分利用地球自轉(zhuǎn),覆蓋天區(qū)廣,主要是測量宇宙在138億年前創(chuàng)生時期的原初引力波,未來阿里將成為北半球天區(qū)第一個地面觀測點。