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爱因斯坦还可信吗?  

2010-05-13 14:06:54|  分类: 鲜艳热点 |  标签: |举报 |字号 订阅

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三艘相距三百万英里的航天器遨游于太空,互相发送激光束,以最终求证爱因斯坦的理论是否正确。

物理学家们希望籍此项颇具雄心的计划以证明引力波的存在:一种由爱因斯坦著名的广义相对论所预测的物理现象,也是其理论中最后一块需要被证明的部分。

该任务基于美国航空航天总署(NASA)与欧洲航天局(European Space Agency)的合作,三个航天器表面覆有悬浮的的金-铂立方体,围绕太阳编队飞行。

航天器发射的激光束将被用于测量每个金-铂立方体之间微小的距离变化。此现象是由于外层空间突发灾难性事件,导致引力场“微波荡漾”而产生。

爱因斯坦的广义相对论预测,当巨大的天体(诸如黑洞)发生碰撞之时,时间与空间会传出“涟漪”,该“涟漪”被称为引力波。

一个由多国专家组成的小组正着手制定一份详细的计划,包括此次行动的具体实施,以及如何利用此次实验揭示浩渺宇宙崭新的的一面。

Jim Hough教授,英国格拉斯哥大学(Glasgow University)引力波研究专家,探测计划组委会成员之一,说道:“引力波是爱因斯坦广义相对论中最后一块需要被证实的部分。”

“它们是由巨大的天体,诸如黑洞、坍缩星等,在太空中加速时所产生,(之所以会加速)或许是因为这些天体被类似于巨大的黑洞等天体产生的更强的引力所影响,从而扑向其它的天体。”

“不幸的是,由于其极其微弱,人类至今尚无法对其进行探测。然而,此次实验极有可能使我们得到结果。”

地基检测器曾尝试在地球上探测引力波,但至今尚未成功,而且其只能检测频率相当高的引力波。

科学家们已经证明了爱因斯坦广义相对论中一系列的预言,包括光在引力作用下弯曲,引力以恒定速度前进,引力可以弯曲时间,时空可以被弯曲等。

爱因斯坦的另一理论(包含有他最经典的等式:E=mc2)同样经受住了科学的检验。

此项天基实验所使用的仪器为:空间天线激光干涉仪(LISA)。由于三艘航天器间相距甚远,故而可以探测到超低频引力波。它将是有史以来建造的最大的探测器。

一项由Astrium EADS宇航公司的英国工程师实施的小型实验项目,LISA探路者计划,将于明年发射,为更多的、雄心勃勃的“探波装备”铺路架桥。

科学家们已经开始制造LISA携带的装备,但至少在2020年前,LISA无法升空。

科学家们希望,引力波可以提供目前无法通过电磁辐射(光、无线电波、X光等)获取的新信息。

Sheila Rowan教授,同在格拉斯哥大学研究引力波,补充道:“黑洞如此致密以至于光或电磁辐射都无法从中逃脱。”

“黑洞周围弯曲时空散逸出来的引力波或许可以让我们以全新的方式对其进行观察。”

Ralph Cordey博士,英国Astrium公司科学&探索项目经理,LISA探路者的建造者,说:“探测宇宙中所发生的事件,诸如坍缩星系统或是巨大黑洞的碰撞,都需要顶尖科技的支撑。”

“我们的最终目标是,在将3艘航天器发射到彼此间相距3百万英里、只通过一束测量精度达40,000,000,000,000分之一米的激光沟通彼此的太空之前,证明该项技术是可行的。”

科学家追踪:http://dept.physics.gla.ac.uk/staff/default.asp?record=99

 

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