发现引力波时的完整数据提供过来会这么高兴的缘故,实在是心里面有太多猜想跟想法,需要通过实际的试验数据验证才能确定。
“外界环境噪音它来自环境,可以来自脚下地球震波的一个细微波动,来自太阳或者其他星球的一个波动,甚至来自设备仪器本身。
从这个角度看,环境噪音问题是无法避免的。
我们想请问的是,当遭遇外界环境噪音的干扰,我们应该如何去识别辨认哪些是有用的试验数据,哪些是噪音引起的干扰数据?对此难题ligo这边采用的是什么解决办法?”
第二天跟ligo项目组的视频会议中,张晴把一个天琴计划罗校长那边要求帮忙询问的问题提了出来,同时这一个问题也是困扰了陆毅这边的问题。
引力的本质是时空的弯曲,引力波的本质是时空的涟漪。
虽说有物质就有引力,有引力产生就会泛起一阵阵涟漪,这就如同在平静湖面中扔下一块石头造成的湖面水纹波动一样。
但引力波实在太小了,它小到超出了人类常规手段的探测极限,小到设备自身的波动都能产生严重干扰,甚至小到超出常人的想象极限。
引力波强度=(40*万有引力常数*转动惯量*频率的平方*椭率)/(光速的四次方*距离)
其中引力常数单位符号是g
光速在这个公式里用米做单位,也就是c=300000000。
从这个公式上,从先乘g,后除光速c的四次方这样的运算过程,大家就很能清晰感受到引力波是怎么的小。
以天文中有名的蟹状星云中子星为例,它距离我们6500光年,每秒自转我们在地球上感受到它的引力波强度变化是1e-23米。
这是什么概念?
最小的原子氢原子的半径:1e-10米。
这等于如果想看到蟹状星云中子星的引力波,我们要睁大眼睛,看清楚10亿公里外的一个氢原子变化。
什么高精度机床,什么纳米,什么单原子层,在引力波面前都是渣渣。
可以想象,当明白这一个概念的人得知引力波被确定探测成功时,内心的震撼和激动是怎样的无与伦比。
人类创造的奇迹已经超出了自己的想象!
“针对噪音,这涉及到一个精密度问题。”
ligo项目组的科学家听到张晴的问题,思考了下说道:“一方面我们需要尽可能提高外部环境的噪音,提高仪器的稳定性,同时还可以采用另一个办法。
我们在引力波天文台的空间四周布置高精度仪器,外界的噪音在影响到探测之前会率先被这些高精度仪器感受到。
通过计算这些噪音的衰减得出它在影响掺杂进实际探测时的数据变化,最后当探测试验完成,我们在收集到的试验数据中抵消丢弃这部分噪音数据。
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