人类可能首次探测到黑洞与中子星相撞引力波,到底什么是引力波?( 四 )

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LIGO是怎样探测到引力波的?首先我们要搞清楚引力波到来的时候,我们的时空以及时空上的物质会发生什么样的变化,大家请看这个动图,当一束引力波穿过时空的时候,时空会怎样改变。它会在一个方向拉伸,另外一个方向压缩。

我们知道宇宙中所有的物质都是依附于时空存在的,当时空被压缩和拉伸的时候,物体也会跟着发生形变。所以形象地说,如果引力波向你迎面传来,你想变瘦、变高就不再是梦想了。但是紧接着你又会变矮、变胖。

LIGO正是利用这个效应探测到了引力波,LIGO用了两个四千米长的垂直的悬臂,在悬臂中间有两束由分光镜分开的激光,它们是处于干涉状态的,如果没有引力波存在,激光会一直在悬臂的镜子里反射,接触面板上并不会接收到任何的信号,但当引力波到来的时候,引力波会在一个悬臂拉伸,另外一个悬臂压缩,悬臂当中的激光会随之发生变化,本来两束干涉相消的激光不再干涉相消,我们就探测到了引力波的信号。

我们以两颗中子星的并合为例,向大家展示。两个中子星绕转了,将有引力波释放出来。这些网格就是形象地描述时空的结构,引力波出来之后,大家会看到它们越转越快,最后并合了,引力波被抛射出来。

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