引力波探测能力提升，引力波探测器是怎么工作的
引力波探测能力提升，引力波探测器是怎么工作的编辑：薛燕男也就是说，如果引力波通过测量臂时，可以探测到两对反射镜之间的激光传输距离呈现此消彼长的周期性变化。因为引力波穿过时，会对激光束路径长度产生轻微扰动，这时探测器就能以极高的灵敏度记录下这些扰动。这相当于从太阳到半人马座阿尔法星（距离太阳最近的恒星）的尺度上测量一根头发丝的粗细变化。之所以在2个相距较远的州建造2个孪生引力波探测器是为了最大限度地排除地面干扰，比如交通或地震产生的干扰，从而彼此进行相关验证，排除偶然因素导致的误判。另外，探测引力波需要探测器本身也要具有极高的灵敏度，并能区分引力波信号和环境或仪器噪声。引力波是在宇宙时空结构中发生的微小波动。如果把宇宙如同一张蹦床，当向宇宙中丢入一根羽毛，什么也不会发生；但是丢入一个篮球，时空就会在重量之下发生弯曲变形，而且篮球越大，变形的幅度也就越大。由于引力波的效应极小，所以探测它时一方面要增加测量臂的长度，来增强变化的效应，另外
（作者：谢博 空间科学传播专家）
从前天开始再次探测引力波的新闻就不断刷屏，一个重要问题即是↓
离我们辣么遥远的引力波，究竟是怎么被人类探测到的呢？憋急，往下看。
首先要解释下，为什么从预言引力波到探测引力波相隔了100年之久？主要是相比较其它的几种力（强力，弱力，电磁力），引力是最弱的，相应的引力波效应也就很弱。引力波是时空的自身变形，在一个方向上被拉伸，在其垂直的另外一个方向上就会被压缩。人类被同样的双黑洞系统在合并时所产生的引力波所击中的话，也会经历一个稍微变高变瘦，然后变胖变矮一些的过程，但导致的变化大约只有一个氢原子的500亿分之一。
引力波是在宇宙时空结构中发生的微小波动。如果把宇宙如同一张蹦床，当向宇宙中丢入一根羽毛，什么也不会发生；但是丢入一个篮球，时空就会在重量之下发生弯曲变形，而且篮球越大，变形的幅度也就越大。
由于引力波的效应极小，所以探测它时一方面要增加测量臂的长度，来增强变化的效应，另外一方面要通过巧妙的方法来探测到微小的变化。因为在波速不变的情况下，波长与频率成反比。而测量臂长越长，对越长的波长更敏感，即对更低的频率更敏感。美国激光干涉引力波天文台（LIGO）在建造之初就考虑到这一特性。
该天文台是在美国路易斯安那州的汉福德和华盛顿州的列文斯顿这两个相距数千千米的地方分别建造了1个一模一样的激光干涉引力波探测器，利用迈克尔逊（Michelson）干涉仪原理进行测量引力波。每个探测器都拥有边长均为4千米且互成直角的L形测量臂。每边测量臂内是高度真空的管子，测量臂两端各有大约直径34厘米、重达40千克的反射镜面。探测器所配激光器发出的激光经分光镜后分成相互垂直的两束激光沿着L形测量臂前进，然后被臂端的反射镜反射回来，由光电接收器记录两束反射光的相位差变化，如果其干涉条纹发生了变化，就说明探测到了引力波。一般情况下，在没有引力波通过测量臂时，两束反射光的相位差为零，即激光由于干涉而互相抵消，探测器接收不到激光信号；但当有引力波经过测量臂时，便会改变激光通过的距离，两臂长度随时空发生变化，两束反射光的相位差越大，光电接收器的输出越强，从而能探测到引力波。
也就是说，如果引力波通过测量臂时，可以探测到两对反射镜之间的激光传输距离呈现此消彼长的周期性变化。因为引力波穿过时，会对激光束路径长度产生轻微扰动，这时探测器就能以极高的灵敏度记录下这些扰动。这相当于从太阳到半人马座阿尔法星（距离太阳最近的恒星）的尺度上测量一根头发丝的粗细变化。之所以在2个相距较远的州建造2个孪生引力波探测器是为了最大限度地排除地面干扰，比如交通或地震产生的干扰，从而彼此进行相关验证，排除偶然因素导致的误判。另外，探测引力波需要探测器本身也要具有极高的灵敏度，并能区分引力波信号和环境或仪器噪声。
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