引力波研究獲科技部專項(xiàng)資助 測(cè)量?jī)x表功不可沒(méi)

作者： 2016年08月17日 來(lái)源：中國(guó)儀表網(wǎng) 瀏覽量：
字號(hào)：T | T
廣義相對(duì)論預(yù)言引力波在真空中的速度為光速。2015年9月之前引力波從未被直接探測(cè)到，也就不可能直接測(cè)量其速度。如果引力波速度小于光速，現(xiàn)有的極高能宇宙線觀測(cè)要求該相對(duì)偏差小于10-15。但在很多的引力理論模型中
廣義相對(duì)論預(yù)言引力波在真空中的速度為光速。2015年9月之前引力波從未被直接探測(cè)到，也就不可能直接測(cè)量其速度。如果引力波速度小于光速，現(xiàn)有的極高能宇宙線觀測(cè)要求該相對(duì)偏差小于10-15。但在很多的引力理論模型中引力波速度可以超過(guò)光速，目前對(duì)此相關(guān)限制很弱。所以引力波速度的直接測(cè)量具有非常重要的科學(xué)意義。
　　
　　引力波速度的直接測(cè)量目前主要有兩種方案:一種是基于各引力波探測(cè)器接收到引力波信號(hào)的時(shí)間差來(lái)計(jì)算，目前這種測(cè)量的精度非常低；另一種測(cè)量的原理是：如果引力波速度不同于光速，那么宇宙學(xué)距離上的引力波爆發(fā)信號(hào)與幾乎同時(shí)發(fā)出的電磁輻射信號(hào)到達(dá)觀測(cè)者時(shí)將產(chǎn)生一定的時(shí)差，通過(guò)這個(gè)時(shí)差就可以給出引力波速度偏離光速的幅度的上限。
　　
　　2015年9月14日，在LIGO引力波探測(cè)器成功探測(cè)到GW150914后大約0.4秒，F(xiàn)ermi衛(wèi)星上搭載的伽馬射線暴監(jiān)視器(GBM)探測(cè)到了一個(gè)持續(xù)約1秒的微弱伽馬射線暫現(xiàn)源。盡管還存在一定的爭(zhēng)議，但Fermi/GBM的一個(gè)專門的數(shù)據(jù)分析小組認(rèn)為這個(gè)信號(hào)的顯著性達(dá)到3倍標(biāo)準(zhǔn)差，它在時(shí)間與空間上與GW150914也基本吻合，極有可能成協(xié)。中國(guó)科學(xué)院紫金山天文臺(tái)李翔、張富文、袁強(qiáng)等人第一時(shí)間對(duì)該成協(xié)的物理意義進(jìn)行了深入探討，通過(guò)計(jì)算得到：如果引力波速度超過(guò)光速，那么其相對(duì)偏差應(yīng)小于10-17（arXiv:1602.04460）。如果GW150914與Fermi-GBM的伽瑪射線信號(hào)的成協(xié)是真實(shí)的，那么這是人類首次對(duì)引力波的速度做出高精度直接測(cè)量。該研究成果發(fā)表在《天體物理雜志快報(bào)》(ApJL)上。該文還被列入ApJL雙黑洞并合電磁對(duì)應(yīng)體研究合集。
　　
　　盡管上述結(jié)論依賴Fermi/GBM伽馬射線信號(hào)的真實(shí)性，但在2016年8月《天體物理雜志》(ApJ)的一篇論文中，紫金山天文臺(tái)李翔、胡一鳴、范一中等人研究指出短伽馬暴與引力波事件的成協(xié)性很有可能在未來(lái)幾年內(nèi)確立，并且引力波速度與光速的相對(duì)偏差可望被直接限制到10-18的精度。該文中他們還首次給出了“同時(shí)進(jìn)行引力波速度高精度直接測(cè)量及愛(ài)因斯坦弱等效原理檢驗(yàn)”的研究方案。
　　
　　這兩項(xiàng)研究工作得到科技部“973”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中科院B類先導(dǎo)專項(xiàng)的資助。
　　
　　（原標(biāo)題：紫金山天文臺(tái)高精度直接測(cè)量引力波速度）
全球化工設(shè)備網(wǎng)（http://seenwhilewandering.com ）友情提醒，轉(zhuǎn)載請(qǐng)務(wù)必注明來(lái)源:全球化工設(shè)備網(wǎng)！違者必究.

標(biāo)簽：引力波

分享到：
免責(zé)聲明：1、本文系本網(wǎng)編輯轉(zhuǎn)載或者作者自行發(fā)布，本網(wǎng)發(fā)布文章的目的在于傳遞更多信息給訪問(wèn)者，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)，同時(shí)本網(wǎng)亦不對(duì)文章內(nèi)容的真實(shí)性負(fù)責(zé)。
2、如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)和其它問(wèn)題，請(qǐng)?jiān)?0日內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，我們將在第一時(shí)間作出適當(dāng)處理！有關(guān)作品版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系：+86-571-88970062