科學新知／大突破！首次探測到黑洞形成時噴射的引力波

2013/8/25   (7141)   原稿來源: http://www.nownews.com/2013/08

據物理學家組織網8月18日報導，由西澳大利亞州16位物理學家組成的團隊宣布，在測量科學中一項突破性的新技術打破了量子測量屏障，探測到黑洞形成時噴射的引力波。該研究結果發表在最新一期的《自然·光子學》上。

根據科技日報報導，引力波具有很強的穿透能力，因此它們可使科學家直接觀測到超新星爆炸、伽馬射線暴和其他大量隱藏宇宙秘密的資訊。由於引力波是黑洞並合時爆發噴射的唯一放射線，故研究人員將可首次直接觀測到黑洞。該團隊帶頭人大衛·布萊爾教授說：『引力波天文學將成為新的可能真的徹底改變我們對於宇宙認識的天文學，而探測引力波將打開調查宇宙的新途徑。這將使我們能夠「聽」到大爆炸，以及「看」到整個宇宙中黑洞的形成。』

根據相對論可知，高速運動的物體和宇宙中大質量的天體碰撞都會產生極強的引力波，當這些引力波傳到地球上時會變得微乎其微，因此科學家採用靈敏度極高的雷射干涉儀測量空間和時間引力的漣漪。該檢測器有一對長4公里的臂，這兩條臂封閉在直徑1.2公尺的真空管中，互相垂直呈L形，其上掛有兩面高反射率的鏡子。

當鐳射打入到儀器長臂後，鐳射束在鏡子之間來回反射，並被一個振動隔離系統隔絕掉不相干的振動。科學家對此進行由於光程差引起的微小變化的檢測，其微小變化僅僅有質子直徑大小。該引力波探測器的另一新技術稱為『量子擠壓』，允許研究人員消除很多由於量子波動所造成的『噪音』。

研究人員說，這證明了物理學家認為會限制靈敏度的量子屏障是可以克服的。這種新的設備允許打破量子測量屏障，這一重大突破使他們更加有信心在短短幾年內開始直接測量時空漣漪。而這些儀器代表了新技術的巔峰之作。研究人員說，他們已經創建了有史以來最完美的反射鏡；得到了曾經使用過的任何測量系統中最強大的鐳射；得到了一個真空管。透過這些新的技術，他們可以測量到歷來被測量的最小數量的能量。