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引力波探测,中国没有缺位

科普小知识2022-10-27 09:20:41
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近日,央视首次推出中国引力波探测节目,这一神秘的研究再次进入中国人的视野。

谈到引力波,许多人的问题已经从“什么是引力波?”“诺贝尔奖已经在国外获得。我们为什么要探测引力波?”

“引力波的发现只是开始,还有许多诺贝尔奖等着我们去获得。”近日,《科技日报》记者在中国唯一的重力实验研究基地——华中科技大学重力中心见到了著名的重力院士罗俊。

今年对于“重心”来说是值得纪念的一年。它已经走过了35年,被国际同行誉为“世界重心”。罗俊和重心一起走,他说幸运的是中国在这个主要的国际科学领域并不缺席。

打开不同的窗户,看不同的风景。

“LIGO探测高频引力波,我们探测低频引力波,LIGO探测短时引力波,我们探测连续引力波,我们可以连续验证它们,”华中科技大学重力中心主任屠良成说。我们正在观测一个已经被天文学观测到的双星系统。我们正在将我们的实验设备调整到相应的状态,并瞄准它来探测引力波信号,而不是在短时间内。"

低频和高频的区别在于,每个人在宇宙中都看到不同的物理现象和过程。不同的频带是不同的窗口。不同的频带并不先进或落后。就像你打开不同的窗户看不同的风景,不同频段的引力波探测会看到不同的天文事件。

低频引力波反射越来越多的东西。高频引力波大多是宇宙中更极端的事件,需要巨大天体的非常强烈的运动。通常只有中子星或黑洞和其他天体碰撞。然而,宇宙中更多的天文事件并不是这样的极端事件。它们通常是两颗相距很远的恒星,运行时间很长。

"在这个频带中有许多宇宙演化过程和丰富的物理和天文现象."罗俊坦率地说,这个频带的选择也是经过仔细考虑的。

引力波研究与美国“阿波罗登月计划”相匹配

2013年,当罗俊和他的团队讨论并提出“秦天计划”时,全球科学家仍然没有探测到引力波。LIGO团队已经证实了引力波的存在,“秦天计划”甚至更有意义。

“这个领域有很多诺贝尔奖,但我们不是为了获奖才研究它的。”罗俊说,这项基础研究将带来一系列关键的技术突破,如准确测量地球引力,使我们能够更深入地了解地球水资源和矿产资源的分布和变化。

罗俊说,引力波研究可与美国的“阿波罗探月计划”相媲美,是太空和外层空间研究的制高点。中国必须有一席之地。

“秦天计划”是由三颗相同的卫星组成的等边三角形阵列。秦天的卫星将在大约10万公里的高度环绕地球运行。“秦天计划”随着建设不断积累,已经积累了20多年的技术储备。由于几十年的积累,当谈到将于2034年启动的类似欧洲空间引力波探测项目LISA时,罗俊说:“我们可能会走在他们前面。”

尽管有信心,罗俊仍希望国内相关研究能得到更大力的推动。秦天项目规模巨大,需要15到20年的研究。中国有十几所大学和研究机构参与其中。罗俊说,应将其作为国家计划的科学研究活动加以推广,并应在国家一级得到支持。今年3月底,秦天空间引力波探测科学目标研讨会在珠海举行。不同课题的项目组领导介绍了最新的研究进展。与以往引力波探测研究中遇到的困难相比,罗俊认为,“秦天计划”仍然需要许多技术和人才,包括物理、材料、光学、航空航天、自动控制、机械、精密测量等。

国家对基础研究给予了前所未有的重视和投入,“秦天计划”是一群科学家的兴趣所在。如果它能被纳入国家科学项目,科学家的兴趣和国家的需要可以很好地结合起来。罗俊说,德国、意大利和法国的*教授也希望参与其中。“秦天计划”将成为一个由中国领导的国际合作项目,汇集世界上最优秀的科学家为同一个目标而努力。