创新科技资讯：关于引力波和LIGO的6个惊人事实

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我们所知道的关于宇宙的几乎所有东西都来自电磁辐射 - 即光。天文学从可见光开始，然后扩展到其余的电磁波谱。通过使用光谱，从短波长的伽马射线到长波长的无线电波，天文学家发现了奇怪和奇异的东西。现在，一种新形式的天文学，引力波天文学已经到来。它看起来不轻，但时空运动。随着新天文学的浮现，浮现了一种新型的天文台 - 激光干涉引力波天文台(LIGO)。

引力波是时空中的涟漪

根据阿尔伯特爱因斯坦的广义相对论，引力不是通过宇宙伸展的力量。这是时空的弯曲。当物体加速时，它会扭曲物体周围的时空，并且失真以光速从光源传播出去。

引力波来自真正重的物体

那么我们谈论的对象有多大?引力波实际存在的第一个证据来自二元脉冲星 - 两颗中子星，每颗中心都环绕着太阳的质量，它们彼此绕轨道运行。脉冲星的轨道逐渐收缩，因此脉冲星正在失去能量。这种能量正是广义相对论预测脉冲星会在引力波中释放的量。

引力波的影响非常非常小

由于引力波在时空中是一个波纹，它们会导致两点之间的距离变化很小。多微微一点?LIGO必须能够测量小到10-19米的距离。的质子具有约0.85×10的半径-15米，或10,000倍。

测量引力波很棘手

要检测远小于质子的距离变化，需要很高的精度。每个LIGO装置都是一个激光干涉仪，由两根地下管道组成，每根管道宽1.3米(4.3英尺)，长4公里(2.5英里)，呈L形。管道内部是真空。当引力波穿过LIGO时，仪器的一个臂变长，另一个臂变短。激光束被分成两半，从两个管道向下发射，反射回来，然后重新组合，这样如果没有引力波，两个光束就会相互抵消破坏性干扰。如果是引力波，光束不会相互抵消。4公里长的光束仍不足以探测到引力波，因此光束前后反弹约400次，因此光线传播的距离为1,600公里(1,000英里)。

LIGO检测到距离的这么小的变化，它也可以检测到很多其他的振动。例如，LIGO的速度限制为每小时16公里(10英里)，以尽量减少附近汽车的震动。噪声的一个来源是重力梯度噪声，这是当振动穿过镜子附近的地面时地球重力场的微小变化。反射光线的镜子重40千克(88磅)，并由复杂的悬挂系统中的石英纤维悬挂。为了确保LIGO确实检测到引力波并且不仅仅是通过汽车，还有两个LIGO装置 - 一个位于路易斯安那州利文斯顿，另一个位于华盛顿州汉福德。两个装置都会浮现引力波。

引力波天文学可以看到宇宙的一个全新的一面

如果超大质量黑洞(黑洞比太阳大一百万倍)在遥远的星系中合并，LIGO可以观察到它。科学家还预计，如果中子星略呈非球形，则可以观察到引力波，从而揭示了恒星的结构。每当天文学家能够以新的方式观察宇宙时，他们总会观察到意想不到的东西，而引力波天文学可能会显示出一些尚未想到的东西。

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