干涉仪探测引力波最新进展及创建中国引力波观测的可能性

作者: 2015-05-20 09:05 来源:东方科技论坛网
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  由上海理工大学承办的东方科技论坛第247期研讨会,于2014年10月13日在沪杏科技图书馆举行。庄松林院士、罗俊院士、朱能鸿院士担任会议执行主席。来自国内有关高校以及美国、英国、奥地利、日本等专家学者30余人参加了研讨会。与会专家围绕激光干涉仪引力波探测器的现状和在中国建造引力波探测器的可行性,探测引力波的历程、引力波探测器的发展,引力波探测的未来趋势和在中国开展引力波探测的可能性和前景等问题进行了深入探讨。积极推动我国开展建设激光干涉仪引力波探测器工程研究,实现引力波探测工程的尖端科学技术新的突破。

  激光干涉仪引力波天文台用于观测来自宇宙中的引力波。通过观测引力波可以以全新的角度去探索宇宙,可以提供传统电磁辐射方式无法观测到的未知信息,是观测宇宙的一个新窗口。在物理学上,引力波可以直接验证广义相对论,可以认为是牛顿万有引力学说之后科学史上最伟大的发现之一。

  19世纪60年代,世界上首先使用铝制棒状探测器寻找引力波,但效果并不理想。70年美国人提出使用激光干涉的方法来探测引力波。激光干涉引力波探测器探测灵敏度达到10—21 量级的长度变化。自1992年起,来自10多个国家的近千名科学家开始建造引力波天文台,目前主要的探测器有,美国LIGO、意大利VIRGO、德国GEO 600和日本TAMA 300。为进一步提高探测精度,2005年激光干涉引力波天文台开始升级改造,采用大功率稳频激光器、减震系统、热补偿系统等技术,将探测器的灵敏度提高一个数量级,升级后的探测器称为先进激光干涉仪引力波天文台。

  我国很多科研机构很早就对引力波进行研究,包括中山大学、重庆大学、北京师范大学、华中科技大学、中国科技大学等著名学府,以及中科院高能物理所、中科院理论物理所、中科院应用数学所、北京国家天文台等科研单位。目前,我国受到引力波观测技术和条件的限制,引力波研究与国外还有一定差距。

  激光干涉仪引力波天文台是目前最先进的引力波探测器,建造引力波天文台采用了最先的科学技术并需要克服众多工程上的难题。这些技术主要有大功率稳频激光器、超高反射率薄膜、超高精度光学元件、隔震系统、大规模存储系统和实时快速的数据分析等。这些先进的技术同时可以使其它大规模工程受益,使我国的科学技术缩小与发达国家的差距,为我国基础科学的研究提供重要的资源。

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