波幅微細 極精密儀器探測

【本報綜合報道】由於重力波波幅極小,過往一直未被測出。LIGO的科學家今次利用兩組極精密的地底龐大儀器,偵測到兩個黑洞於十三億年前碰撞時,所產生的重力波。儀器敏感度奇高,能探測相等於千分之一個質子寬度的距離變化,終在去年九月探測出重力波存在的有力證據。

英國科學家牛頓受蘋果落地啟發,想出萬有引力定律,但世上為何有重力?愛因斯坦認為重力可理解作時空扭曲。以科學界常用的例子來說,將一個保齡球放在彈床上,彈床會因重量拉扯產生曲面,若再放一些網球在上面,網球就會隨保齡球的「引力」影響而滾向曲面。重力波就是有質量的物體移動或碰撞時,於時空中產生的「漣漪」。

雷射干涉現象同步測出

但就算是質量極高的天體,所產生的重力波波幅仍極微細,過往科技一直未能探測。去年九月十四日,分別設於華盛頓州漢福德及路易斯安那州利文斯敦的兩組地底儀器,利用雷射的干涉現象,幾乎同時偵測到重力波。兩組儀器相距約三千公里,但僅相隔七點一毫秒就探測到相同的重力波讀數。因此證實,科學家的確探測到重力波,而不是地區偶發的干擾。

科學家推測,兩個黑洞在十三億年前碰撞,碰撞速度約為光速的一半,維持五分之一秒。兩個黑洞的質量分別相等於廿九個及三十二個太陽。他們的碰撞製造出重力波,經多年穿越太空,去年終來到地球。