引力波強度=(40*萬有引力常數*轉動慣量*頻率的平方*橢率)/(光速的四次方*距離)
其中引力常數單位符號是G,G=0.0000000000667。
光速在這個公式裡用米做單位,也就是c=300000000。
從這個公式上,從先乘G,後除光速c的四次方這樣的運算過程,大家就很能清晰感受到引力波是怎麼的小。
以天文中有名的蟹狀星雲中子星為例,它距離我們6500光年,每秒自轉30.3次,我們在地球上感受到它的引力波強度變化是1e23米。
這是什麼概念?
最小的原子氫原子的半徑:1e10米。
這等於如果想看到蟹狀星雲中子星的引力波,我們要睜大眼睛,看清楚10億公里外的一個氫原子變化。
什麼高精度機床,什麼奈米,什麼單原子層,在引力波面前都是渣渣。
可以想象,當明白這一個概念的人得知引力波被確定探測成功時,內心的震撼和激動是怎樣的無與倫比。
人類創造的奇蹟已經超出了自己的想象!
“針對噪音,這涉及到一個精密度問題。”
li專案組的科學家聽到張晴的問題,思考了下說道:“一方面我們需要儘可能提高外部環境的噪音,提高儀器的穩定性,同時還可以採用另一個辦法。
我們在引力波天文臺的空間四周佈置高精度儀器,外界的噪音在影響到探測之前會率先被這些高精度儀器感受到。
透過計算這些噪音的衰減得出它在影響摻雜進實際探測時的資料變化,最後當探測試驗完成,我們在收集到的試驗資料中抵消丟棄這部分噪音資料。”
“我們無法百分之百確定抵消和丟棄的這部分資料就完全是噪音資料,這會造成一部分的有效資料的缺失。”
張晴立馬意識到這個辦法的缺陷,一邊在筆記本上記錄,一邊提出反問。
“這是沒有辦法的事情,相比較任由環境噪音帶來的實際干擾,這一個解決辦法是利大於弊。”
li專案組的科學家無奈搖頭,說道:“當然我們也需要儘可能提升儀器穩定性和精密性,降低環境噪音,這才是解決根源性問題的最好辦法。
另外我們需要在不同空間位置和空間距離佈置多個引力波天文臺,透過兩個或多個天文臺探測到的資料,大家相互驗證也能更進一步解決這個問題,更加確定資料的精準性。”
“聽聞貴方準備在太空上佈置大型鐳射干涉引力波天文臺,在這方面我們其實是可以進行合作的。”
這時另一位li專案組的科學家說話了,眼睛有些期盼地說道:“一個在地面,一個在太空,大家的探測資料相互驗證,更能助於對引力波研究的發展。”
把大型引力波天文臺送上太空是每個引力波研究者的夢想,但受限經費和各種技術原因,很少有人能實現這個夢想罷了。
“這個事情事後再議,畢竟我們的飛船都在圖紙上,我們的鐳射干涉天文臺也還在工廠沒出來。”
面對這個要求,剛一直在藉助系統輔助理解li發過來的試驗資料的陸毅笑著揭過這個話題,隨後用膝上型電腦標註出幾行資料顯示在影片畫面中,詢問道:
“我剛在看你們探測試驗資料時,發現了幾行不同尋常的波動資料,它一閃即逝,雜亂並不完整。
我在你們的備註記錄中看到你們把這一段資料標註為裝置噪音,我想確定這樣類似資料的出現頻率如何?對這個資料的跟蹤確定情況目前進行的怎麼樣?”