【物理常见问题】-[版权所有]

PEG于1996年更新。
1992年由SIC更新。
原件：Scott I.Chase。


引力辐射

引力辐射之于引力，犹如光之于电磁。是的当大质量物体加速时产生。你可以加速任何物体产生这样的辐射，但由于重力的微弱强度，它完全是无法探测，除非是由诸如超新星之类的强烈天体物理源产生，黑洞的碰撞等。这些通常离我们很远，但它们是强度如此之大，使所有可能的实验室辐射源相形见绌。

引力波有一个极化模式，使物体膨胀成一个整体方向，同时在垂直方向收缩。也就是说，他们有旋转两个。这是因为重力波是时空。

所有振荡辐射场都可以量子化，在重力的情况下中间玻色子被称为“引力子”，与光子类似。 但量子引力很难实现，原因如下：

有可能量化引力场中的微弱涨落。这个产生了自旋-2引力子。但到目前为止，完全量子引力已经消失配方。它看起来不太像另一个量子场理论。此外，还有包括附加玻色子的重力模型具有不同的旋转。一些是非爱因斯坦模型的结果，例如Brans-Dicke具有自旋-0分量。其他人都是用手包括进来的重力的“第五力”分量。例如，如果您想添加弱排斥短程分量，你需要一个巨大的自旋-1玻色子。 （均匀自旋玻色子总是相互吸引。奇自旋玻色子可以相互吸引或排斥。）如果反引力是真实的，那么这对玻色子谱也有影响。

自旋二极化提供了检测方法。大多数实验日期使用“韦伯棒”。这是一个圆柱形的，非常巨大的，悬挂的棒通过细丝，自由振动以响应经过的重力子。A类高灵敏度、低噪声、电容式传感器可以扭转棒的振荡转换为用于分析的电信号。到目前为止，这样的搜索都失败了。但是预计它们对来自已知来源类型。

一种更灵敏的技术使用非常长的基线激光干涉测量。这是激光干涉重力波观测台的原理。这是一个双臂探测器，带有垂直激光束，每束激光束在前方数公里处移动如果重力波使探测器的几何形状。消除地震效应和人类噪音噪音源，两个相隔数百至数千英里的探测器必要的。然后，巧合测量提供了引力的证据辐射。为了确定信号源，第三个探测器有必要从前两个选项中选择一个。到达时间差异三个探测器的信号将允许在信号的天空。

LIGO的第一阶段是美国的一种双探测器装置，已获得批准1992年国会。LIGO研究人员已开始设计原型探测器希望招收另一个国家（可能是欧洲国家）资助并主办第三届奥运会探测器。[1996年更新：LIGO项目正在进行中，第一个项目可能会进入1999年左右开始运营。目前在欧洲有两个主要项目，弗吉尼亚州和地理位置。有关链接，请参见脚部。]

引力辐射的速度（C千兆瓦)取决于具体型号你使用的引力。有相当多的竞争车型（都是一致的迄今为止的所有实验）当然包括爱因斯坦的，但也包括Brans-Dicke和其他几个家庭。所有公制模型都支持重力波。但是并非所有人都预测辐射在C下传播格温=C相对长度单位. （C）相对长度单位是电磁波的速度。）

有一类“先验几何”理论，据我所知它有一个额外的度量，它不仅依赖于局部物质密度。在这种理论中，C千兆瓦!= C类相对长度单位一般来说。

但有充分证据表明C千兆瓦事实上至少差不多C类相对长度单位.我们在10年中观察到高能宇宙射线20到1021eV区域。这些粒子以高达(1−10−18)C类相对长度单位.如果是C千兆瓦<C相对长度单位，然后带有C的粒子千兆瓦<v<C相对长度单位将辐射切伦科夫引力辐射进入真空，并因反作用而减速。所以这些极快宇宙射线的证据是C千兆瓦>=（1−10−18)C类相对长度单位，确实非常接近C相对长度单位.底部行：在一个纯粹的爱因斯坦宇宙中，C千兆瓦=C相对长度单位.但是尚未从实验中排除的一类模型确实做出了其他预测。

LIGO将根据以下光学测量结果进行最终测试产生足够引力辐射的灾难性事件检测。然后计算引力子和光子的“飞行时间”可以测量地球的辐射源，并对其设定严格的直接限制C类千兆瓦.

有关更多信息，请参阅引力辐射（北约ASI-Les Houches 1982），特别是基普·索恩的介绍性文章。

有关LIGO和其他引力观测台的进度更新，请访问其网站页：