워싱턴 D.C .— LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)는 시공간 가장 민감한 잔물결 검출기 일뿐 만 아니라. 또한 물리학 자 팀인 세계 최고의 중력 파도 생산자이기도합니다. 이 파도는 직접적으로 감지하기에는 너무 연약하지만 원칙적으로 방사선은 큰 물체 사이의 이상한 양자 기계적 효과를 감지하는 데 사용될 수 있다고 말합니다.
.패서 디나 (Pasadena)에있는 캘리포니아 캘리포니아 공과 대학 (Caltech)의 물리학자인 벨린다 팡 (Belinda Pang)은 "우리는 탐지를 위해 리고를 최적화 할 때, 우리는 또한 중력파를 최적화 할 때, 우리는 중력파를 최적화한다"고 지난주 미국 물리 학회 회의에서 분석을 발표했다.
중력파는 말 그대로 공간 자체를 늘립니다. 1915 년, Albert Einstein은 Earth Warp 시공간과 같은 거대한 물체가 자유롭고 자유로운 물체의 직선 궤적을 구부릴 때 중력이 발생한다고 설명했습니다. 아인슈타인은 또한 질량의 특정 소용돌이 구성이 중력파를 방출 할 것이라고 예측했다. 리고와 함께 일하는 1000 명의 물리학 자들은 서로 나선형 블랙홀 한 쌍에서 나오는 그러한 파도를 두 번 감지했습니다.
Ligo는 워싱턴의 한포드와 루이지애나의 리빙스턴에서 절묘하게 민감한 쌍둥이 탐지기에 의존합니다. 각 검출기는 본질적으로 4 킬로미터 길이의 통치자로 구성됩니다. 공간의 스트레칭을 감지하기 위해 연구원들은 레이저 조명을 사용하여 두 통치자의 길이를 거의 일치하지 않습니다. 가벼운 파는 각 팔의 양쪽 끝에서 40 킬로그램 미러 사이에서 앞뒤로 튀어 오르고, 연구원들은 두 팔의 광파가 결합되어 서로를 강화하거나 취소하는 방법을 확인하는 간섭계라는 광학 기술을 사용하여 팔의 길이를 비교합니다. 중력파는 너무 약해서 하나를 감지하기 위해 물리학자는 단일 양성자의 너비를 1/10,000 이내로 비교해야합니다.
그러나 Ligo가 시공간의 스트레칭에 매우 민감하다는 사실은 잔물결을 생성하는 데 매우 효율적이라는 것을 의미합니다. 이를 증명하기 위해 Pang과 그녀의 동료들은 공간의 스트레칭이 Ligo의 팔 중 하나에서 앞뒤로 튀는 가벼운 파도에 "커플"에 어떤 영향을 미치는지에 대한 양자 기계적 모델을 개발했습니다.
Ligo Physicists는 측정을 가능한 한 민감하게 만들기 위해서는 각 광파의 피크와 트로프의 위치가 소위 단계 (정상적이고 안정적인 단계)의 위치를 보장해야합니다. 그러나 양자 불확실성은 진폭으로 알려진 파의 크기가 확실하지 않아야합니다. 피할 수없는 진폭 변동은 거울에 임의의 충동 또는 "킥"을 제공하며, 거울의 움직임은 시공간에서 작은 잔물결을 생성한다고 Pang은 말합니다. 물론 Ligo는 큰 중력 파도를 생성하지 않습니다. 아마도 볼링 볼을 소용돌이 시켜서 더 큰 것을 만들 수 있습니다. 그러나 최적의 효율성으로 그렇게합니다.
.베이징 평범한 대학의 물리학자인 팬 Zhang은 그 결과는 놀라운 일이 아닙니다. "탐지기의 근본적인 점은 그것이 중력파와 연결한다는 것"이라고 그는 말했다. "커플 링을 할 때는 두 가지 방법으로 갈 것입니다."
Pang은 직접 감지하기에는 너무 연약하지만 파도는 여전히 거시적 물체들 사이에서 양자 효과를 조사하는 데 사용될 수 있다고 말했다. 양자 역학은 전자와 같은 사라지는 작은 물체가 문자 그대로 두 곳에 한 번에있을 수 있다고 말합니다. 많은 물리학 자들은 리고의 거울 중 하나와 같은 거시적 대상을 비슷한 양자 운동 상태로 동축하는 것이 가능할 수 있다고 의심합니다.
외부 세계와의 상호 작용이 그것을 "데코"로 만들어서 한 곳에두기 때문에 그 섬세한 상태는 오래 지속되지 않을 것입니다. 그러나, 그러한 상태가 중력파의 방사선에서 예상되는 비율과 일치하는지 여부를 확인하기 위해 그러한 상태가 해독되는 속도를 측정하는 것을 상상할 수 있다고 Pang은 말했다. 일부 이론가들은 거시적 대상들 사이에서 중력이 양자 상태를 스쿼시하는 데 특별한 역할을한다고 제안했다.
Caltech의 물리학 자이자 Pang의 공동 작업자 중 한 명인 Yiqui Ma는“흥미로운 아이디어이지만 실험적으로는 매우 어려운 일입니다. 그는 중력 방사선의 이러한 양자 효과를 보려면 연구원들은 다른 모든 디코 언어의 원천을 억제해야한다고 그는 말했다. Pang은 요점을 인정합니다. "믿을 수 없을 정도로 어렵다"고 그녀는 말한다. "하지만 당신이 그것을 원한다면, 우리가 말하는 것은 Ligo가 그것을하기에 가장 좋은 곳이라는 것입니다."
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