发布时间:2012-11-29

翻译/王鸣阳

2012年1月，日本东京大学宇宙射线研究所等单位的研究人员所组成的一个研究团队开始在岐阜县神岗矿的地下挖掘隧道，标志着日本建造大型低温引力波望远镜（LCGT）“神乐”的工程正式动工。这台大型装置将在2015年投入试验性观测，大约一个月后，再根据试验情况作进一步改进，目标是到2017年开始进行正式观测。建造神乐的预算，总计为大约2亿美元。
　　神乐采用的是前面介绍的“激光干涉仪”技术。使用这种检测方法，激光行进的路径越长，越容易检测到微弱的引力波。按照神乐的设计，激光沿互相垂直的一条“支臂”行进的长度约3公里。
　　引力波到来时所引起的空间伸缩极其微小，其大小取决于产生引力波的天文现象和有关天体的距离。例如从地球到太阳这样的距离（约1.5亿公里），当有引力波到来时，通常只会有1个原子大小（约1000万分之1毫米）的距离变化（变化比率约1021分之1）。
　　为了不漏掉如此微小的空间伸缩变化，必须尽可能减小检测装置的振动。例如，即使没有发生我们身体能够觉察到的地震，也避免不了会有各种原因所引起的地面振动。有意将神乐建造在地下，安置在坚固的岩基上，同市区地面比较起来，可以将振动影响降低至百分之1以下。
　　此外，必须尽可能减小反射激光的反射镜的振动，为此，采用了各种各样的防振设计（详见右页上的防振装置图解）。譬如，反射镜采用的是一种悬挂式的“钟摆结构”。钟摆容易作低频率（每秒钟的振动次数）摆动，却不容易作高频率摆动。这就是说，摆锤（在这里是反射镜）具有的惯性能够使它几乎不受高频率振动的影响而保持不动。