изследване

LIGO ще получи квантова актуализация и ще открие гравитационни вълни всеки ден.

Планирана актуализирана актуализацияЛазерно-интерферометричната обсерватория на гравитационните вълни на LIGO ще използва гениални квантови методи, което наскоро стана ясно. Това обаче е интересно. Актуализацията от $ 35 милиона ще позволи на учените да улавят средно по една гравитационна вълна всеки ден. Настоящият рекорд на LIGO на 11-те открити гравитационни вълни може да бъде надминат за една седмица.

Колко гравитационни вълни е открил LIGO?

От 2024 г. се подобряваДетекторът, известен като Advanced LIGO Plus, ще се опита да използва добре познатото квантово правило, принципа на неопределеността на Хайзенберг, за да подобри способността на машината да открива пулсации в пространствено време. Принципът на неопределеността на Хайзенберг гласи, че е невъзможно да се измери точно определени свойства, като например позицията и инерцията на даден обект, едновременно.

В LIGO, това е наложено на принципа, чеучените следят гравитационните вълни. На всеки от двата детектора на обсерваторията, разположени в Ливингстън, Луизиана и Ханфорд, Вашингтон, лазерната светлина отскача назад и напред по два 4-километров ръкав с форма на G. За да определи дали минава гравитационна вълна мястото на срещане на ръкавите и лъчите се рекомбинират.

Поради квантовата механика тази светлина се колебаепо два начина: във фаза, което означава времето на светлинната вълна; и в амплитуда, която определя интензивността на светлината. Тази промяна обърква измерванията на LIGO, което затруднява откриването на фините сигнали на гравитационната вълна. Следователно, в следващия кръг на LIGO, който ще започне през април, учените за първи път ще използват квантова „изцедена” светлина, в която осцилациите на светлата фаза намаляват. В резултат на това LIGO ще улавя по-добре вълните с по-висока честота - вълнички, които ще имат по-висока честота, ако се преобразуват в звукови вълни.

"Това е чудесно, но не и без неговите недостатъци",казва физикът Майкъл Зукър от Caltech. Колебанията в силата на светлината се увеличават, което затруднява измерването на нискочестотните гравитационни вълни. - Вие не сте изключени от принципа на несигурност Хайзенберг.

Но в Advanced LIGO Plus учените ще използватсистема, която ще използва най-доброто от двете системи, изстисквайки светлината в една посока, за да намали честотата на вълните, а другата за по-високи честотни сигнали, за да подобри работата на цялата машина. Друг детектор в Индия - LIGO-India - също ще включи едновременно с Advanced LIGO Plus, за да използва същите квантови методи.

А това означава, че всеки ден ще виждаме нови гравитационни вълни. Представете си каква картина на Вселената ще се отвори пред нас. Предлагаме да обсъдим това в нашата чат стая в Телеграма.