万博现金网 > 万博现金网 >

看清引力波的“旋转” 需要更灵敏的“眼睛”

  2015年,科学家利用激光干涉仪首次直接探测到引力波。自那以后,已经有越来越多的引力波事件被探测到。

  近日,武汉大学物理科学与技术学院侯绍齐博士、范锡龙教授和朱宗宏教授在《物理评论D》上共同发表了一篇关于引力波的论文。他们研究认为,引力波的透镜效应会引起引力波偏振面的转动和法拉第旋转。而且,原则上这些效应可以被激光干涉仪探测到。

  “引力波和光有着诸多相似性。”论文第一作者侯绍齐介绍,在真空中,引力波和光都以每秒30万公里的速度传播,它们都没有质量;光波是带有时空周期性的电磁场,而引力波则是时空周期性分布的引力场;光波是一种横波,引力波也是一种横波。

  1915年,爱因斯坦提出了广义相对论,并预言光线在星体附近会发生偏折,即引力透镜效应。这一现象于1919年被其他科学家探测到,成为支持广义相对论的有力证据。

  “由于引力波和光都是波,他们应该具有相似性,我们可以根据广义相对论推测,大质量天体附近的光线偏折现象,也会发生在引力波上。”范锡龙说。

  此次研究预测,引力波在大质量星体附近不仅仅会发生传播方向的改变,随之而来的还有偏振面的转动和法拉第旋转效应。

  为了让大家更好地理解引力波偏振面的转动和法拉第旋转,范锡龙教授想出一个简单的方法——用我们的手指来帮忙。

  伸出你的右手,让右手的拇指、食指、中指这三个手指相互垂直。用中指的指向代表引力波的传播方向,那么拇指和食指所在平面就代表所谓的引力波偏振面,也就是引力波在这个面内的振动。

  然后,可以尝试改变中指的指向,同时依然保持三个手指的相互垂直关系。这时候你便会发现,随着中指指向的改变,拇指和食指所在的平面也跟着改变。如果引力波也发生类似的变化,就把它称之为引力波偏振面的转动。

  这一次,你需要保持中指的指向,而改变拇指和食指的指向。在这种情况下,虽然拇指和食指的指向发生了变化,它们仍然在原来的平面内转动。类似的现象如果发生在引力波上,我们就把它叫作引力波法拉第旋转效应。

  侯绍齐介绍,激光干涉仪对引力波的测量数据与引力波相对于干涉仪的传播方向有关,也跟是否发生法拉第旋转有关。当引力波经过大质量星体之后,其偏振面发生转动并伴有法拉第旋转效应。这些变化导致激光干涉仪得到的数据随之变化,从而可以利用干涉仪探测这两种效应是否发生。

  但是,由于在引力波透镜效应中,引力波的传播方向仅发生了非常微小的变化,所以其偏振面转动而引起的激光干涉仪的响应微乎其微,目前还无法测量得到。相比之下,法拉第旋转效应更加微弱,现有条件下也很难测量得到。

  “当然,这并不意味着,以后也无法探测到。” 范锡龙告诉科技日报记者,在今后10年到20年内,世界范围内会建立多个基于地面的引力波探测器,太空中可能也会出现多个空间引力波探测器。这些探测器的灵敏度更高,从而有可能在未来探测到引力波的偏振面转动和法拉第旋转效应。

  范锡龙回答说,对引力波偏振面可以发生转动的预测,主要基于爱因斯坦的广义相对论预言,因此探测到引力波偏振面的转动可以更加全面地检验广义相对论,是对引力波性质的全方位的认识。

  另外,探测到引力波的法拉第旋转效应,可以使我们了解引力波物理的丰富性,加深对时空本质的理解,并预示引力波可能还有更多奇特的性质尚未发现。

  袁隆平团队在内蒙古兴安盟试种的1000亩耐盐碱地水稻大米,已上线阿里巴巴平台,袁隆平亲自为大米起名“袁蒙大米”,意为“圆梦”。

  执行中国第36次南极考察任务的“雪龙2”号和“雪龙”号极地科考破冰船,近日分别完成了南大洋宇航员海和罗斯海的科学考察。

  领衔这个项目的该校学者安妮塔·拉沃尔尼亚说,互联网助推了稀有野生动植物的非法贸易,很遗憾当前防范这类非法贸易的资源和培训还比较有限。

  项目主要目标是通过专项资金支持,提高我国潮流能发电系统关键设备和整机制造的技术水平和生产能力,实现600kW海底式潮流发电整机的国产化生产。

  许多肥胖的中老年人会患上阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(OSA),医生通常会建议他们减肥以改善症状,但减肥的重点目标部位是哪里,医生难以说清。

  2018年10月,俄罗斯“联盟”号火箭上类似的中止系统在火箭出现故障时,确保了美国国家航空航天局(NASA)宇航员尼克·海格和宇航员阿列克谢·奥夫钦宁的安全。

  庞之浩解释说:“人类至今研制了3大类开发太空的航天器,即人造地球卫星、空间探测器和载人航天器,载人航天是航天技术的更高发展阶段。

  巴西圣保罗州支持研究基金会产业创新领域专家费尔南德斯日前接受科技日报记者采访时表示,中国之所以能在科技前沿领域取得举世瞩目的成就,一个关键原因是得益于高瞻远瞩的国家发展战略。

  该所国家青藏高原科学数据中心研制的全球高分辨率地表太阳辐射数据集已正式上线月,高分辨率的地表太阳辐射数据。

  年过八旬的中国科学院院士欧阳自远,分享了中国探月工程从起步到成功实现月球背面登陆的艰辛历程。

  石棉主要包括两类共计6种矿物质,其中属于蛇纹石石棉的有温石棉;角闪石类石棉则包括青石棉、铁石棉、直闪石石棉、透闪石石棉和阳起石。

  宇宙弦是否存在 答案可能藏在21厘米氢线厘米氢线的扰动强度测量是一种未来的天文观测手段,目前这一技术还在发展之中。

  陈果表示,做理论研究的科学家,会根据可能宜居的行星的物理参数进行建模,分析其气候,给出更为具体的宜居性指标,预测可能观测到的光谱特征,研究其形成演化历史等。

  深空测控链路上的无线电信号从航天器传播到地球上,被地面接收站接收,其路径上的相位、频率、幅度和极化特性的微小变化,是行星无线电科学探测关注的重点。

  算法、数据和算力被视为推动人工智能发展的三大要素,其中算力更是被形容为支撑人工智能走向应用的“发动机”。

  面对这种情况,我们会根据当前市面上流行的换脸算法生成海量的训练样本,再结合贝叶斯学习处理还未出现的新型虚假视频。

  江南区苏圩镇那海村蕾受坡村民方永光2015年以前一直种植稻谷和普通的甘蔗,收入微薄,一家四口生活过得非常拮据。

  通过加工产业链的延伸,包立新共带动青铜峡市及周边地区种植有机水稻面积3万亩,解决了1500多户农民的产品销售难问题,农户增收明显。

  此次,美国哈佛大学医学院和纽约州卫生署的研究人员对DEHP暴露对秀丽隐杆线虫生殖功能的影响进行了研究。