“天琴计划”太空中捕捉宇宙涟漪

 2016 年2 月11 日,美国国家科学基金会(NSF)宣布第一次直接探测到引力波的存在,引起全世界的广泛关注,这项成果被认为是物理学界里程碑式的重大成果。目光聚焦中国本土引力波探测工程,由中山大学牵头、利用人造卫星探测空间引力波的“天琴计划”经过媒体的多番报道,逐渐为关心引力波探测的人们所注意。     

引力波会告诉我们什么——从LIGO首次直接观测到黑洞引力波说起

 LIGO 宣布首次直接探测到引力波,是一项震动世界的里程碑式科学发现,它将开启引力波实验的新纪元。本文介绍直接探测引力波的意义、致密天体引力波的直接探测手段,指出原初引力波的探测将是下一个值得期待的重大科学突破。介绍了探测原初引力波的意义以及即将在中国西藏阿里地区展开的阿里原初引力波探测实验,并对引力波开启的天文物理的新时代做了展望。     

双黑洞并合引力波探测评述

 2016 年2 月11 日,美国科学家宣布首次直接探测到了引力波,本文介绍了此次引力波探测的背景、LIGO 探测器设备、探测结果的可信性分析以及LIGO 下一步的探测计划。     

文化播报

<正>科学家首次直接测到宇宙大爆炸第一波震荡美国科学家近日首次直接探测到宇宙大爆炸第一波震荡,即原始引力波。美国国家航空航天局(NASA)称,这是迄今为止证明宇宙膨胀理论最有力的证据。这一发现是由哈佛大学史密森天体物理中心的科学家们宣布的。他们通过位于南极的BICEP2望远镜探测到了引力波相关的信号。这一望远镜能够探测到宇宙中最为古老的光。NASA表示,这一发现不仅有助于证实宇宙瞬间膨胀,还能够为理论学家提供关于     

蔡荣根:探测到引力波的意义

 2016 年2 月11 日,也就是爱因斯坦预言引力波后100年,美国科学家宣布,他们利用激光干涉引力波天文台(ALIGO)于去年9 月首次探测到引力波。《科技导报》第一时间采访了中国科学院理论物理研究所研究员蔡荣根。     

引力波探测:引力波天文学的新时代

 美国LIGO 于2016 年2 月11 日宣布首次探测到了引力波,引起全世界范围的广大反响。本文解答从什么是引力波、引力波是如何产生的、人类为什么坚持不懈地探测引力波、如何探测引力波,介绍国内外引力波探测的现状,并对引力波探测的未来进行展望。     

科学家发现引力波

美国科学家宣布,他们探测到引力波的存在.引力波是爱因斯坦广义相对论实验验证中最后一块缺失的“拼图”. 美国加州理工学院、麻省理工学院以及“激光干涉引力波天文台(LIGO)”的研究人员当天在华盛顿举行记者会,宣布他们利用LIGO探测器于2015年9月14日探测到来自于两个黑洞合并的引力波信号.     

引力波

探测引力波,是最近物理学的一个新课题。1969年6月,美国马里兰大学的韦伯宣布,他们的实验组接收到不能排除是引力波所产生的讯号。为了检证韦伯的观测结果,一些国家相继成立了实验小组,并研究新的探测装置。到目前止,很多实验结果都基本上否定了韦伯的结论。但这并不等于否定引力波的存在,对引力波的探测工作,在世界上正迅速开展起来,更灵敏的新探测装置和新的探测方法都不断出现。引力波是什么?研究它有什么意义?这是不少人想了解的问题,在这里我们作一简单介绍。辩证唯物论认为,物质是运动的。波动是物质的一种比较普遍的运动形式。投石入水会引起水波,气笛长鸣会产生声波,这都是我们所熟悉的波动现象。这类波是普通物体(如水,空气)的一种机械运动,它是不能脱离这些物体而存在的。     

科学家首次直接探测到宇宙大爆炸第一波震荡

<正>美国科学家3月17日首次直接探测到宇宙大爆炸第一波震荡,即原始引力波。这是物理学的一个重大突破。负责这项研究的是哈佛大学史密森天体物理中心的负责人、哈佛大学天文学和物理学教授约翰·科瓦克表示:"这是当今宇宙学研究的最重要目标之一,是许多研究人员共同努力进行了大量工作的结果。"参与研究的明尼苏达大学物理学家克莱姆形象地说:"这就像是在大海捞针!而我们找到了撬杠。"引力波的发现可以让科学家第一次"看     

来自宇宙的微弱声音——2017年度诺贝尔物理学奖成果简析

 Rainer Weiss、Barry Clark Barish和Kip Stephen Thorne 3位美国科学家分享了2017年度诺贝尔物理学奖,以表彰他们对激光干涉引力波天文台（LIGO）决定性的贡献和观测引力波信号的更大发现,其中Weiss分享了1/2奖金,Barish和Thorne各分享了1/4奖金。本文介绍这3位诺贝尔物理学奖获得者的学术经历,从理论、实验和数据分析方面解读引力波信号被探测到这一重大发现的科学意义。     

科学是永无止境的前沿

<正>北京时间3月18日凌晨,来自美国哈佛大学史密森天体物理中心的科学家宣布,架设在南极的宇宙微波背景辐射探测器BICEP2捕捉到了宇宙暴涨时期遗留下来的宇宙原初引力波。这是爱因斯坦提出了相对论以来,人类首次直接探测到的引力波信号。这一发现无疑进一步夯实了爱因斯坦的广义相对论和量子理论这两大现代物理学理论的基础。多年以来,包括欧空局的普朗克卫星在内的全球多个天文台都在寻找原初引力波,然而这一次还是     

科学家宣布探测到引力波 广义相对论最后预言获证

正美国东部时间2016年2月11日上午,美国国家科学基金会与来自加州理工学院、麻省理工学院以及科学合作组织"激光干涉引力波天文台"(LIGO)的科学家在华盛顿全国新闻中心共同宣布,LIGO于去年9月14日首次探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前所做的预测,弥补了广义相对论实验验证中最后一块缺失的"拼图"。     

时空涟漪或启宇宙之门——LIGO宣布直接探测到引力波

 北京时间2016年2月11日23:40左右,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)负责人David Reitze宣布人类首次直接探测到了引力波,整个科学界为之沸腾,时空的涟漪回荡在世界的每个角落。时值Albert Einstein在《广义相对论》引力辐射理论中预测到引力波的存在100周年,如果探测成功,将是人类认知史上具有里程碑意义的科学发现。     

引力波之谜(上)

正时空"涟漪"华盛顿时间2016年2月11日,美国引力波观测台的科学家向全世界宣布:引力波终于被探测到了!这在世界科学史上具有划时代的意义。尽管各种报道铺天盖地,但朋友们可能对引力波还比较陌生。今天,我先给大家介绍一下什么是引力波。在讲引力波之前,我来说说什么是引力。引力又称万有引力,是牛顿发现的。关于牛顿     

引力波之谜(中)

正百年历程爱因斯坦起初预言有引力波时,大部分科学家持否定态度,认为引力波不存在,就连爱因斯坦本人也摇摆不定。但既然有可能,我们就应该去探索!那么,在人类历史上,谁第一个提出探测引力波的方案?爱因斯坦。1916年,爱因斯坦提出了一个探测引力波的方案,即旋转棒方案——让一根长20米、质量为500吨的钢棒以非常快的速度旋转。不过,这个方案存在两个缺陷:一是     

引力波之谜(下)

正探测意义为什么我们要花费这么多人力、物力、财力去探测引力波?探测引力波的意义非常重大。英国著名理论物理学家霍金曾说":引力波为人们提供了一种看待宇宙的全新方式。(人类)探测到引力波的这种能力,很有可能引发天文学革命。"资助引力波探测的美国国家科学基金会的负责人柯多瓦也说过这样一段话:"如同伽     

引力波:打开探索宇宙的新方式

正2016年2月11日,北京时间23:30分,加州理工学院、麻省理工学院、LIGO科学联以及美国国家科学基金会,向全世界宣布:我们真的探测到了引力波!那么何为引力波?实质上它是一种时空涟漪,如同石头被丢进水里产生的波纹一样。时光退回到100年前,当时的爱因斯坦曾预测过引力波的存在:他发现自己的方程有一组解,和电磁波的性质类似,以光速传播。然而他在文章里提及——这个引力波辐射的能量很少,在所有能想得到的情况下,引力波的辐射都可以被忽略。之后的许多年里,物理学家都搞不太清这个解的物理     

LIGO第三次探测到引力波

<正>2017年6月1日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)宣布第3次探测到引力波信号,并借此对黑洞的形成有了新的认识。该信号于今年1月被LIGO的两个探测器探测到,与前两次探测到的信号类似,都来自于两颗黑洞的合并过     

引力波爆发事件的电磁对应体的探测

双黑洞并合产生的引力波信号由第二代地面激光干涉仪引力波探测器Advanced LIGO第一次直接探测到,开启了探索宇宙的一个崭新的窗口.伴随着Advanced LIGO科学运行期的继续运行,以及未来几年其他第二代探测器,例如Advanced Virgo,LIGO-India的陆续建设和投入使用,将有越来越多的引力波信号被探测到.最新的双中子星并合引力波事件的电磁对应体被探测到,极大地丰富了引力波天文学的科学内容,人类进入全新的多信使天文时代,例如:提高引力波源及其宿主星系空间位置精度估计,确定引力波源的红移、破除引力波模型中的简并参数,确定引力波事件前身天体的物理环境以及其产生的物理机制、测量宇宙学参数等等.由于引力波探测器的定位能力较差(Advanced LIGO~十至几百平方度),探测引力波事件电磁对应体对大视场高能观测设备提出了迫切需求.爱因斯坦探针具有大视场、高灵敏度、全天观测、快速指向能力和数据下传等方面的优势,特别是其大视场和高灵敏度,为引力波事件电磁对应体的探测提供了一个理想的观测平台.爱因斯坦探针的成功运行,将促进引力波天文学和引力波宇宙学的发展,并且使我国在引力波源的电磁波对应体研究方面处于国际领先的地位.     

引力波探测器联网的定位能力

引力波是爱因斯坦最重要的预言之一,是检验广义相对论正确性的重要工具.引力波理论及其探测一直以来都是理论物理学家和实验物理学家感兴趣的研究领域.事实上,随着科学技术的发展,人类已经具备了建造极度灵敏的地面探测器以及空间探测器的能力,直接探测引力波已经成为现实.2015年9月14日,LIGO首次直接探测到引力波,该信号源自一次双黑洞并合事件,自此人类进入引力波常规化探测阶段,终于拉开了引力波天文学时代的序幕.地面引力波探测器最主要的波源是处于旋近和并合阶段的致密双星.如果在探测到这些波源所辐射出的引力波信号的同时,又能观测到波源对应的电磁波信号,那么引力波信号和电磁波信号可以相互补充,形成新的观测模式.然而单个地面引力波探测器很难准确地探测引力波信号,也不能进行波源精确定位,将多个探测器联网组合,这样既能准确探测引力波信号,又能大幅提高引力波波源的定位精度.本文中,首先介绍探测器联网对引力波信号GW150914源的定位情况,然后介绍了两种最常用的估计定位精度的方法,即马尔科夫链蒙特卡罗(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)的方法和解析的方法.最后,选用一种解析的方法讨论未来中国引力波探测器与日本及澳大利亚所组成的探测器网络的定位精度,并给出了中国的较优台址.最后,还讨论了中国加入世界引力波探测器网络行列对引力波波源定位的贡献.