當兩顆黑洞或恒星合并的時候就會對時空的結構產生擾動,產生引力波輻射。到目前為止,人類還沒有直接探測到引力波的存在。NASA計劃用靈敏的基于量子疊加原理的“原子干涉儀”對其進行探測。 【搜狐科學消息】據美國《太空網》報道,引力波是大質量天體(恒星或黑洞)運動時激發的向外傳播的時空漣漪,愛因斯坦曾預言了它的存在。通常引力波非常微弱,當它傳播到地球的時候,地球僅能被拉伸和壓縮一個原子的尺度。 美國宇航局計劃利用原子奇特的量子特性來探測引力波并對一種叫做“原子干涉”的方法進行了資金支持。科學家設想發射3顆完全一樣的探測器到太空中并組成一個邊長為500公里至5000公里的正三角形。當引力波掃過該區域時,由這3顆探測器組成的巨大干涉儀就能感受到微小的擾動。 ![]() 凱瑟維奇告訴“每日科技新聞”說:“對于美國宇航局來說,引力波探測器投入使用是下一個十年的事情。太空基的引力波探測器或許還要等更久的時間。 通常的干涉儀是一種有200多年歷史的技術。科學家通過分光器把一束光線分成完全相同的兩束,然后讓其中的一束光線通過被測對象,最后再讓兩束光線發生干涉來對被測對象進行精密測量。 這項原子干涉技術是由美國宇航局“先進概念項目”投資的。該項技術基于量子力學效應。量子力學是描述物質在微觀尺度上行為的理論。 科研人員首先通過使用激光冷卻技術把原子冷卻到接近絕對零度(零下273攝氏度),此時原子的行為更像是波而不是粒子。然后通過發射更多的激光脈沖使原子進入一種“量子疊加態”(能夠允許原子同時存在于多重態)。 原子進入量子多重疊加態意味著,單個原子也可以劈成不同的獨立存在的狀態,然后就像獨立的粒子一樣沿著不同的路線運動,直到被探測器接收才合成一顆粒子。即使原子經過的路徑被經過的引力波及其細微的改變,這種原子干涉儀也能夠探測到異常。 科研人員首先計劃在斯坦福大學物理實驗室,一個高33英尺(約合10米)的落塔上進行原子干涉實驗。他們利用激光對一團正在下落的銣原子(rubidium atoms)進行冷卻并使它們進入到幽靈般的量子疊加態。實驗的驗證成功將會為太空版的原子干涉儀奠定基礎。 來源:搜狐IT |