教育装备采购网
第七届图书馆 体育培训

探秘引力波:科学实验中的“运动”与“静止”

教育装备采购网 2018-01-02 13:27 围观538次

  辩证法中曾经讲过运动是永恒的,静止是相对的。科研实验中的运动与静止也是非常有意思的。2016年2月11日晚,美国激光干涉引力波天文台-LIGO通过观测两个黑洞的碰撞融合过程,宣布并证实了引力波的存在。这一发现填补了广义相对论实验验证后一块缺失的拼图,其意义之重大也可想而知。

  

图1 美国激光干涉引力波天文台-LIGO

  引力波是什么?现代物理学认为,引力波是一种与电磁波不同的辐射,无法通过电磁辐射直接观测。引力波与宇宙中物质的相互作用是非常微弱的,因此可以传播至很远的宇宙空间。引力波是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹一样。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。

  简单来说,如果把肉眼和光学望远镜比喻成“看”,那么射电望远镜就像是“听”,而引力波就是“感知”。通过涟漪的波动,来反推出核心漩涡的信息。引力波探测是「开眼看」别的提升,使我们终于有能力去探测宇宙原始的“黑暗”。

  自从1916年爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在,近百年来人们不断尝试在实验上去验证。而实验难的两个部分是对长度测量的精度以及外界震动的干扰。只有实验装置之间近乎理想状态的相对“静止”,才能测出这宇宙间缥缈的“运动”。

  经过长期的精心设计,人们在2016年成功利用长距离激光迈克尔逊干涉原理将引力波造成的长度变化放大到测量精度以内。在避免外界震动干扰方面,人们成功利用悬浮加电磁阻尼技术将相距千米的实验装置相对震动降低到了接近理想的“静止”状态。正是实验技术的不断提升,才让科学家完成了人类在宇宙探索上的又一壮举。

  

图2 Montana全新推出的超高阻尼HILA系统(中间区域采用悬浮加电磁阻尼技术)

  目前这一减震技术已经应用在了比较精密的小型实验装置上。美国Montana公司新推出的超高阻尼低温光学恒温器HILA系统就是利用悬浮加电磁阻尼减震技术,成功将震动加速度降低到了<1 μg/√Hz (1-100 Hz),这一技术的采用,除了能避免制冷机的震动以外,对外界的微弱震动也起到了很好的隔离作用。目前该系统即将完成全部性能测试,而后正式面向全球各实验平台的用户。

  Quantum Design China作为美国Montana公司在中国的合作伙伴,正式向全球低温领域的研究人员推荐这一高性能恒温器。期待您在Montana超高阻尼低温光学恒温设备的助力下科研进展顺利,在新的一年里收获更加丰硕的研究成果!

点击进入QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司展台查看更多 来源:教育装备采购网 作者:QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司 责任编辑:李瑶瑶 我要投稿
校体购终极页

相关阅读

版权与免责声明:

① 凡本网注明"来源:教育装备采购网"的所有作品,版权均属于教育装备采购网,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用。已获本网授权的作品,应在授权范围内使用,并注明"来源:教育装备采购网"。违者本网将追究相关法律责任。

② 本网凡注明"来源:XXX(非本网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责,且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。如其他媒体、网站或个人从本网下载使用,必须保留本网注明的"稿件来源",并自负版权等法律责任。

③ 如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起两周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

校体购产品