202参观LAGO引力波

4119年9月20日，威滕教授从外地归来，张冲志去达特茅斯高等研究院去见他.

走进办公室先受到两位师兄的热情接待，两位大男人的脸上笑靥如花，端茶送咖啡，好象他们是师弟一样。

威滕教授笑着说：“没想到你这代我讲了两堂课，立刻成了名人，学校网站、脸书、推特都是惊叹声。

刚才约翰和哈里斯也对你大加赞扬，我看以后这代课的工作你要多参与了，我以后可以多轻松一些了。”

张冲志忙说：“教授，那里你可就害了那些学生，我肚子里的知识就那么多，再多就拿不出来了，平时救个急还行，多了就是误人子弟，那能跟您老相比啊！”

喝了一口茶水，随着年龄的增加，再加上张冲志送上的崂山绿茶的确清香，绿意直透心肺，现在老教授一般喝绿茶，不喝咖啡了。

威滕教授说：“4115年9月LAGO引力波探测器发现双黑洞合并发出的引力波以来，世界各国对引力波的研究热情高涨很多。

今年3月份的黑洞照片，还有从4119年4月至今，LAGO已探测到数十个引力波信号，而且西洲南方天文台也有发现，这让人很兴奋。

你也知道我的M理论在现在物理实验室难以找到有用的东西，只好在这大宇宙中寻找珠丝马迹，看看有没有灵感和证据了。

三天后你陪我到华盛顿州的LAGO去参观研讨一段时间吧！”

张冲志当场同意，而旁边的两位师兄的脸都拉长了，看来这代课的工作又是他们的事了。

在物理学上，引力波是爱国斯坦在3925年广义相对论的基础上提出的，并且预言强引力场事件可引发引力波，比如脉冲星自转、超新星爆发、以及黑洞合并等。

通常引力波的产生非常困难，巨大的地球围绕太阳以每秒30千米的速度公转，发出的引力波功率仅为200瓦，这还不如做饭用的微波炉的功率大，这让我们怎么探测？

虽然宇宙中大质量天体的加速、碰撞、合并等事件才可以形成强大的引力波.

但是地球是在一个恒星系较稀疏的区域，能产生这种较强引力波的波源，距离地球都十分遥远，当它传播到地球时就已变得非常微弱，难以观测出来。

不过话又说回来，如果传到地球时还很强大，人类存不存在还两说了呢！

9月24日，张冲志陪着威滕教授出发了，从新陆国东海岸飞到西海岸需要经过四五个小时的路程，在西雅图降落。

休息了一晚才由张冲志借了长尾松鼠公司的一辆越野车向汉福德驶去。

汉福德在华盛顿州的中心地带(地域)，是新陆国的核武器制造工厂，二战时期投在长岛国长崎的“胖子”原子弹就产自这里。

LAGO建在一处草原上，四面很荒凉，在探测器范围内，种植有很多树木，高大的树，矮小的灌木，一片一片的，现在是9月下旬，这里的树木还有一些绿色。

接近北纬50度的纬度，会让阔叶树的绿色很快褪去，最近几年种植的松柏会一直保持片绿色，为这荒原带来生机。

他们受到大卫.赖茨主任的迎接，LAGO是一个大型国际合作项目，它的全称是激光干涉引力波天文台，主要任务是寻找来自遥远宇宙的空间波动。

现这里有一千多位科学家，大约来自17个国家，总部是在加州理工学院。

站在办公楼的屋顶上，可以看到两支各4000米长的探测臂成直角伸向远方的地面。

在这探测臂里面，由四面大镜子分别用支架支撑在这两条挥测臂的中轴上，每面镜子重40千克，直径为34厘米，这四面镜子体现了世界镜面加工的最高技术。

这镜子与普通的镜子极不相同。

例如我们平常用的镜子，光是通过玻璃背面金属反射回来，我们才看到影像，金属层前面的玻璃是起保护保用，并保证金属镀层的平整度。

但LAGO的100千瓦激光束，足以熔化任何金属，因此它的镜面是全部由玻璃组成。

镜面由36层玻璃组成，而每一层又由一层二氧化硅玻璃(硅玻璃)和一层五氧化二钽玻璃(钽玻璃)组成，它们交替排列一直有36层。

每一层玻璃都有很高的加工精度，这样每一层玻璃会反射一小部分光，每一层的厚度都经过精确计算。

这样根据LAGO激光的具体波长，每一层玻璃反射的光相互干涉，叠加起来最终构成反射率高达99.9999%的镜面。

那么为什么这样的结构就能探测到引力波？

大卫.赖茨介绍说：这是由引力波的性质决定的，引力波是一种以光速传播的时空波动，就如同石头丢进水里产生的波纹一样，被视为宇宙中的时空“涟漪”。

现代物理认为，引力波是一种与电磁波不同的辐射，无法通过电磁波直接观测，它与宇宙中物质的相互作用是非常微弱的，因此可以传播至很远的宇宙空间。

引力波会产生“潮汐力”，例如木星在30年前将列维克慧星吸引住，并因为木星强大的“潮汐力”，将列维克慧星撕裂为十几块几公里大小的碎块，坠落到木星上，产生了40万亿吨TNT当量的能量。

这种“潮汐力”会在一个方向产生拉伸作用，在一个垂直方向产生挤压作用。

当两个黑洞合并产生的引力波震荡到达地球时，会在LAGO的两个长臂中一个产生拉伸变形，一个臂产生挤压变形。

而且拉伸和挤压两种效应将会循环震荡，只要这种震荡幅度超过千分之一的质子大小，LAGO的激光干涉仪就会测出来。

4115年9月14日，先是位于路易斯安那州的利文斯顿LAGO探测仪，在0.2秒的时间里“横扫”35赫兹到250赫兹，接着7毫秒后又到达华盛顿州的汉福德LAGO探测器并发生了同样的效果。

该时间差与光子或者引力波在两个探测器之间传播的时间一致，这也证明了引力波的传播速度与光速一样。

这次引力波，是因为在13亿年前，一个29倍太阳质量的黑洞，与一个36倍太阳质量的黑洞在13亿光年外合并为一个黑洞，产生的引力波，该引力波经过13亿光年距离的传播，到达地球，被LAGO探测到。

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