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中国正在建的全球海拔最高的引力波观测站长什么样?张新民讲给你听

2017-10-23 21:48:25 来源:封面新闻

10月16日,全球多个天文机构联手宣布历史上第一次“看”到引力波,“引力波”再成为最热天文学话题之一。

这次“又见引力波”事件中,中国不仅没有缺席,而且早有了大计划。据中国科学院高能物理研究所消息,今年年初,我国在海拔5250米的西藏阿里,启动建设全球海拔最高的原初引力波观测站。项目被科学界称为“阿里计划”。

10月21日,封面新闻(thecover.cn)记者对话阿里计划首席科学家、中国科学院高能物理研究所张新民研究员。

张新民透露,“阿里计划”已有具体“路线图”和“时间表”:今年年底,观测站主体工程完成;望远镜将在2019年建成;2020年开始观测。

阿里计划首席科学家、中国科学院高能物理研究所张新民研究员

Q=封面新闻

Z=阿里计划首席科学家、中国科学院高能物理研究所研究员张新民

Q:这次又见引力波,看到了什么?

Z:

这次LIGO和VIRGO探测到的引力波是与以往不同。前4次,LIGO探测到的是二个黑洞的碰撞并合发出的引力波,当时没有看到电磁信号。这次看到的是中子星并合事件,发出的引力波信号被LIGO,VIRGO探测到,同时其电磁信号被许多天文望远镜探测到。所以,如果说之前LIGO的发现使人类第一次听到了宇宙的声音,那么这次是人类第一次连“听”带“看”地感受到了一个引力波事件,这在引力波乃至整个天体物理研究领域是十分重要的。

张新民

Q:人类探测到引力波信号,最早可以追溯到什么时候?

Z:

爱因斯坦早在1916年就提出了引力波这一物理概念,然而,由于引力相互作用极端微弱,实验探测也就非常困难。人们经过多年的尝试,在1974年,美国天文学家约瑟夫·泰勒(Joseph Taylor)和拉塞尔·赫尔斯(Russell Hulse)首次发现了引力波存在的间接证据。他们观测脉冲双星时发现,该双星系统公转周期逐步递减,与能量的损耗相关,这种能量损耗被认为是转化成了引力波辐射。两名科学家也因这一发现于1993年被授予诺贝尔奖。在引力波理论提出的一个世纪后,2015年,LIGO探测到了黑洞并合的引力波,这是人类首次探测到引力波信号。

Q:人类为何要探测引力波?天文学家为何对引力波如此感兴趣?

Z:

引力波的探测,对物理学和天文学而言意义重大,首先,可以说完成了一项世纪任务,检验了爱因斯坦100年前的预言。更重要的是,它开启了一个新的时代,使天体物理和宇宙学家们能够利用一种全新的手段去探索天体、乃至宇宙创生和演化的奥妙。如果说,电磁波让人类“看”的更远,那么引力波将使人类听到来自宇宙深处的低语,如果不久的将来能够探测到来自宇宙早期的原初引力波的话,我们将“听”到宇宙的初啼。

Q:引力波对于人类未来生活会带来什么影响?

Z:

引力波可以改变人类对宇宙的认知,使我们更好地探索宇宙。引力波本身在可预见的近期对人类的生活可能没什么影响,但是由于引力波信号非常弱,探测引力波需要非常灵敏的仪器以及控制极低的噪声,这些技术(激光、减震、真空、数据处理等)都可以被用于人类的生活。在更远的将来,引力波为人类所用也是极有可能的。

阿里原初引力波观测站全景

Q:目前我国对引力波探测研究有着怎样的现状?

Z:

2016年2月LIGO合作组宣布探测到引力波之后,中科院、国家自然科学基金委启动了相应的项目。科技部成立了引力波研究专家委员会,统一规划我国的引力波探测实验。 目前,中国的引力波探测包括三方面:阿里计划、贵州的FAST和空间探测。 阿里计划由中科院高能所牵头,国内多家单位参与。FAST是通过脉冲星计时探测引力波。空间方面现在有两个方案,一个是科学院力学所和国科大领导的“太极计划”,另一个是中山大学主导的“天琴计划”。

Q:今年两会期间,你在接受媒体采访时表示,“阿里计划”是世界上第一个地处北半球的原初引力波观测站。该观测站位于哪里?何时能建成?目前进展情况如何?

Z:

阿里实验将在我国西藏阿里地区狮泉河镇附近的喜马拉雅山脊上,海拔5250米,原初引力波观测站建成后将是世界上最高的原初引力波观测站,今年年底将完成实验室建设的主体结构,望远镜将在2019年建成,2020年开始观测。

Q:阿里计划缘何选择西藏阿里?

Z:

原初引力波的地面探测实验对大气环境要求苛刻,需要到海拔高、水汽含量少的地方开展实验。目前,全球共有4个最佳的观测点,我国阿里地区是北半球最佳观测站点。

现有的重要的CMB实验站都集中分布在南半球的智利阿塔卡马沙漠和南极极点观测站。我国西藏阿里的观测站建成后

原标题:中国在建全球海拔最高的引力波观测站长什么样?
 

关键词: 引力波 张新民 海拔

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