引力波 电子模块
2016年2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人宣布,科学家首次直接探测到引力波。这距离1916年爱因斯坦预言引力波存在刚好一百年,人类第一次能够“听”到宇宙的“声音”,这项基础物理研究的突破足以振奋整个人类科学。
据悉,引力波是加速中的质量在时空中所产生的波动,也被比喻为时空的“涟漪”,黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论认为,任何有质量的物体加速运动都会对周围的时空产生影响,其作用的形式就是引力波。
引力波探测是世界科学界公认的,难度最大的尖端科技之一,也是一项意义重大的物理学基础研究。一旦探测成功,将成为人类认知史上具有里程碑意义的科学发现。
新华社报道称,中山大学正牵头国内引力波研究,计划用20年时间,完成总投资约为150亿元的“天琴计划”。目前,中山大学珠海校区正在建设引力波研究所需的地面基础设施。已经启动山洞超静实验室和激光测距地面台站基础设施建设,部分技术研究已有具体进展。
据介绍,中山大学“天琴计划”是以引力波研究为中心,开展空间引力波探测计划任务的预先研究,制定中国空间引力波探测计划的实施方案和路线图,并开展关键技术研究。主要分为四个阶段实施:第一阶段,完成月球/卫星激光测距系统、大型激光陀螺仪等“天琴计划”地面辅助设施;第二阶段,完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关键技术验证,以及空间等效原理实验检验;第三阶段,完成高精度惯性传感、星间激光测距等关键技术验证,以及全球重力场测量;第四阶段,完成所有空间引力波探测所需的关键技术,发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测。
除中山大学的“天琴计划”外,中国科技大学也正在参与大型原初引力波探测项目“阿里实验计划”。中科院国家天文台10年前就在西藏阿里建设观测站,如今已颇具规模。其地理上位于最佳的中纬度范围,充分利用地球自转,覆盖天区广,主要是测量宇宙在138亿年前创生时期的原初引力波,未来阿里将成为北半球天区第一个地面观测点。