专家解析中国引力波探测设想 已有两个方向

来源:新华社作者:吴晶晶责任编辑:刘航
2016-02-15 18:04

中国的引力波探测如何行动?

实际上,早在上世纪70年代,中国科学家就开始了引力波研究,但由于种种原因停滞了十几年,造成了人才断层。直到2008年,在中科院力学所国家微重力实验室胡文瑞院士的推动下,中国的引力波研究才再度开启。

中科院高能物理研究所所长王贻芳院士说,“目前中国的引力波研究主要有两个方向,一是由中山大学领衔的‘天琴计划’,是去太空捕捉引力波;二是由中科院高能物理研究所主导的‘阿里实验计划’,目标是在地面探测原初引力波。这是两个完全不同的研究方向和科学目标。”

“阿里实验计划”负责人、中科院高能所研究员张新民介绍,原初引力波太微弱,所以要选各种干扰尽量少的区域。目前,科学家在全球共选出了4个最佳观测点,南半球是南极和智利阿塔卡马沙漠,而北半球则在格陵兰岛和我国西藏阿里。

据介绍,中科院国家天文台在阿里建设的观测站位于阿里地区狮泉河镇以南约20公里处,海拔5100米的山脊。这里海拔高、云量少、水汽低、透明度高,同时具备望远镜建设与运行基础的台址,提供了北半球最好的观测台址。

“阿塔卡马沙漠和阿里都处于中纬度,扫过的天区面积比高纬度地区要大很多,未来阿里将成为北半球天区第一个地面观测点,开启北天区原初引力波观测的新窗口,与南半球相呼应。”张新民说。

王贻芳表示,由于国内引力波研究基础薄弱,所以阿里计划将通过国际合作来实施,引进国际团队,而我们也参与国际在南美的实验,以此快速提升我们自己的研究能力。据透露,目前美国哈佛大学、麻省理工学院、芝加哥大学等都表示出积极合作意愿,中美有关方面已经签署了相关合作协议。

“阿里项目造价小,周期短,可望约5年内出成果。”张新民说。

而“天琴计划”是去太空聆听引力波的声音。苏萌介绍说,该计划主要将分四阶段实施:第一阶段完成月球/卫星激光测距系统、大型激光陀螺仪等天琴计划地面辅助设施;第二阶段完成无拖曳控制、星载激光干涉仪等关键技术验证,以及空间等效原理实验检验;第三阶段完成高精度惯性传感、星间激光测距等关键技术验证,以及全球重力场测量;第四阶段完成所有空间引力波探测所需的关键技术,发射三颗地球高轨卫星进行引力波探测。

据了解,完成全部四个子计划,大约需要二十年的时间,投资大约150亿元人民币。目前,“天琴计划”的部分基础设施建设已经启动。

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