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论引力波探测器方位与引力波源方位间的关系

一、 引 言 在目前的技术水平上,引力波探测器还不能把一切非引力波的干扰完全有效地隔除,探测器的灵敏度也仅达银河系内及其近邻超新星爆发所产生的弓I力辐射强度的上限.因此,为了正确区分探测器接收到的信号的性质,提高被认为可能是引力波信号的置信度,符合实验往往是行之有效的办法之一. 早期的符合实验,仅限于同一实验室或相距较近两地的探测器之间进行.随着全球性合作的发展,参加符合的探测器越来越多,基线越来越长,实验持续时间也越来越长.例如在1986年5月至7月进行的广州一斯坦福一马里兰一路易斯安娜一罗马等探测器的符合实验就是一个例子.但从已发表的文献来看,目前还没有得到被确认为弓I力波信号的事件阻叫’. 人类一旦接收到来自宇宙的引力波信号,引力波探测器就成为人类观测宇宙的一个窗口. 从参加符合实验的天线对引力波各个偏振态的不同响应,可以研究弓l力波的偏振性质,从各天线接收到的信号强度和时间的差别,可以确定引力波源的方位. 最近,Schu...  (本文共8页) 阅读全文>>

《紫金山天文台台刊》2004年Z1期
紫金山天文台台刊

宇宙中的几类引力波源

1引力波简介 引力波是广义相对论理论所预言的一种物理现象。最早爱因斯坦等在弱场近似下发现引力波的存在,后来其它人研究也证明了引力辐射带走能量,即引力辐射使得孤立引力源的引力质量下降。按照广义相对论,引力场在空间中以光速传播,就形成引力波。这种波是具有两个独立自由度的、自旋为2的波。与其它种类的物理波动类似,引力波也携带能量。在引力波传播所经过的时空点处,发生空间伸缩等物理现象。引力波与电磁波有许多类似的性质,但是电磁波是电磁场在时空中的传播,而引力波是时空度规场自身扰动的传播。引力波在天体物理、宇宙学的许多物理过程中发生影响。引力波的研究和探测对于天体物理、宇宙学有重要意义。从理论角度来看,广义相对论理论是迄今最为成功的引力理论,它的许多重要预言都得到了观测和实验的验证。然而,它的一项重大预言—引力波,尚未被直接探测到。这阻碍了引力场的量子理论、基本粒子的统一理论和理论物理的发展。引力波探测对于物理学的进一步发展的研究具有重大意...  (本文共10页) 阅读全文>>

《天文学进展》2017年03期
天文学进展

引力波与引力波源

1引言爱因斯坦的广义相对论建立100年以来,在理论和观测检验方面都取得了长足的进展,至今为止,仍然是最成功的引力理论。作为其基础的等效原理,其已经为E6tv6s实验、狭义相对论等所验证;其理论细节在后牛顿层次上的预言,得到物理实验和天文观测的很好验证,包括光线偏折、Shapiro时间延迟、水星近日点进动等W。此外,基于广义相对论和宇宙学原理的大爆炸宇宙学标准模型,即所谓的inflation+ACDM模型,近年来取得了巨大的成功,其基本预言已经被大量的宇宙学观测(包括宇宙微波背景辐射、宇宙大尺度结构等)所证实|21。因此,广义相对论已经成为当代天文学和物理学框架中的基本要素。而广义相对论所涉及到关于时间和空间等最基本的概念始终是物理科学的基础和前沿。与此同时,作为爱因斯坦构造该理论时的三大要素之一的引力场的波动性质,在理论和观测方面也取得了长足的发展。人类首次间接发现引力波的迹象是通过观测中子星的轨道变化。著名的双星PSRB191...  (本文共29页) 阅读全文>>

《江苏广播电视大学学报》2002年03期
江苏广播电视大学学报

人工与天体引力波源

一、由广义相对论导出引力波 爱因斯坦在狭义相对论的基础上,考虑到引力场问题,他在建立广义相对论之初,就指出,可以用三个实验来检验广义相对论。第一个实验是水星近日点的进动,牛顿引力理论的计算值与实测值有非常大的差异。爱因斯坦本人用广义相对论进行计算,得到了与观察值一致的结果。第二个实验是光线在引力场中的弯曲。爱因斯坦给出了广义相对论的计算值,并建议在日全食的时候进行观测。三年后日全食时得到的观测值与爱因斯坦的计算值误差很小。三个实验的理论计算值见表1。尽管爱因斯坦建议的第三个实验——星系光谱线的引力红移在当时无法得到令人满意的结果,广义相对论已因两个已完成的验证实验而得到许多科学家的认同[1]。表二 检验广义相对论的三个建议实验的理论值实 验物理量表达式理论值水星近日点的进动每转一周进动角度。。-。。(r)‘of“(。)光线在引力场中的弯曲太阳附近偏转角度。嘴175”星系光谱线的引力红移太阳谱线相对红移Z。%2 12 X 10-...  (本文共4页) 阅读全文>>

《中山大学学报(自然科学版)》1980年04期
中山大学学报(自然科学版)

天体物理引力波源的探讨

为了更有效地进行引力波的检测工作,有必要研究各种可能的天体物理引力波源,本文将对此方面工作加以评介.一、概论 在分析弓!力波源时,必须考虑两点: (1)是慢动源还是快动源? 慢动源满足条件 V/c《1其一l[下为源的平均内部速度,。为光速,条俄1)植当于一’- _.一、魂、· R/t《1其中R表示源的大小,t为源所产生的引力波的约化波长. 满足条件(l)或(2)的源深藏于其自身的引力场的近带(非辐射带)之内. 根据广义相对论,慢动源的引力辐射是4极辐射,其发射总功率为 11,‘;::‘_‘、 L。*==告·告, 一。”工05一’‘,’‘“-共中!ik为源的约化四极矩张量,定义为 「,1。,、」,__ lj。=!p(xj.x。一专占j寿,2)d3x- ’一J‘一、一J一’”3沙丹‘一丁 为了更有效地进行引力波的检测工作,有必要研究各种可能的天体物理引力波源,本文将对此方面工作加以评介。一、概论在分析引力波源时,必须考虑两点: (1...  (本文共15页) 阅读全文>>

《现代物理知识》2008年03期
现代物理知识

聆听天籁

一般认为,宇宙中充满了引力波,但人类无法直接看到或者听到。特鲁迪·E.贝尔(Trudy E.Bell)这篇报告将介绍以前所未有规模探测引力波的实验装置——太空中的LISA探测器。LISA最初是作为欧洲空间局(European Space Agency,ESA)“视野2000+”计划的一部分提出来的,但因其造价高昂未获批准,后来于2004年正式成为欧洲空间局和美国宇航局(NASA)的合作项目,美方负责三个航天器组件、发射舱、控制系统及深空通讯网络,欧洲提供负载和三个推进舱。LISA探测器将于2018年升空,在此之前的2010年将发射前期实验装置“LISA探路者”以验证实验技术的可靠性。想象一下,天空中会出现一个新的星座,一个像大熊座的勺子大小的三角形星座。但这个星座与自然存在的那些星座有所不同,它一直在天空背景上移动,并且在每天日落后都会出现。它慢慢旋转,每年绕自己的中心旋转一圈。不仅如此,它自身还会膨胀或者收缩。实际上,我们无法...  (本文共5页) 阅读全文>>