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引力波测量原理PPT学习教案.pptx
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会计学
1
引力波测量原理
目录
历史上著名的引力
波测量实验
引力波测量的难点
激光干涉引力波天
文台
(LIGO)
第
1
页
/
共
20
页
美国马里兰大学韦伯在实
验室建成了第一个引力波
探测器。
1969
年韦伯公布了他们研究
小组的实验数据“ 并宣称探测
到了振幅达
10^-15
,振幅在
kHz
频带的引力波。
但韦伯的研究结果始终未能被
重复验证“ 后来其他一些精度
远高于韦伯棒的实验小组均未
发现韦伯宣称的引力波信号。
T
ips:
该装置利用引力波的潮汐效应,
由于天线内晶格间存在强弹性耦
合力
,
所以天线端面的振幅随入
射引力波的频率变化而变化。当
入射引力波的频率等于天线的本
征频率时
,
天线将
在引力波的作
用下发生共振。振动通过固定在
天线上的传感器变成电信号。
该实验装置是一个重
1.4
吨
的铝
棒,在垂直于圆柱轴线的对称截
面上支承。
著名引力波探测实验
第
2
页
/
共
20
页
1974
年,
Hulse
和
T
aylor
发现了第一颗射电
脉冲双星
PSR
1913+1
6
。这个双星系
统轨道周期的变化与引力
波辐射损耗的预言相吻
合,从而间接证明了引力
波的存在。二人也因此获
得
1993
年的
Nobel
物理
学奖。
Tips
:
根据广义相对论,双星系统是一
种旋转着的质量四极矩。它应能
以辐射引力波的方式辐射能量。
与所有束缚在一起的二体引力系
统一样,其运行轨道周期将随着
能量的辐射而减少。
要使这些天体产生的物理效应能
被测量,至少应满足两个条件:
轨道非常小
(
两子星足够近,以
使广义相对论效应尽量明显
)
有
一种精度很高的轨道周期测量方
法。
该双星的两子星的最大距离只有
10^9
m
的量级
(
约一个太阳半
径
),
其中一个子星为脉冲星,这
一条件刚好能符合之前的条件
。
第
3
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20
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