LIGO modtager en kvanteopdatering og vil finde gravitationsbølger hver dag.

Planlagt opdateret opdateringLIGOs laser-interferometriske tyngdekraftbølge observatorium vil anvende geniale kvantemetoder, hvilket er blevet klart for nylig. Det er dog interessant. En $ 35 millioner opgradering vil give forskere mulighed for at fange et gennemsnit af en gravitationsbølge hver dag. Den nuværende LIGO track record af de 11 detekterede tyngdebølger kan overgåes på en uge.

Hvor mange gravitationsbølger fandt LIGO?

Siden 2024, forbedretDetektoren, kendt som Advanced LIGO Plus, vil forsøge at anvende den velkendte kvanteregel, Heisenberg usikkerhedsprincippet, for at forbedre maskinens evne til at detektere pulseringer i rumtiden. Heisenberg-usikkerhedsprincippet fastslår, at det ikke er muligt at måle bestemte egenskaber præcist, såsom en objekts position og momentum på samme tid.

I LIGO er dette overlejret på det princip, atforskere sporer tyngdekraft bølger. På hver af de to observatoriske detektorer i Livingston, Louisiana og Hanford, Wash., Springer laserlys frem og tilbage langs to 4-kilometers G-formede ærmer. For at afgøre, om en gravitationsbølge passerer, muffens mødested, og strålerne rekombineres.

På grund af kvantemekanik svinger dette lyspå to måder: i fase, hvilket betyder tidspunktet for lysbølgen; og i amplitude, som bestemmer lysets intensitet. Denne ændring forvirrer LIGO målinger, hvilket gør det sværere at opdage de subtile signaler af en gravitationsbølge. I næste runde LIGO, som begynder i april, vil videnskabsmænd for første gang bruge kvante "presset" lys, hvor lysfasens svingninger falder. Som følge heraf vil LIGO bedre optage højere frekvensbølger - krusninger, der vil have en højere frekvens, hvis de konverteres til lydbølger.

"Dette er vidunderligt, men ikke uden dets fejl"siger fysiker Michael Zucker fra Caltech. Udsvingene i lysstyrken øges, hvilket gør det vanskeligt at måle lavfrekvente tyngdebølger. "Du er ikke fritaget for usikkerhedsprincippet Heisenberg."

Men i avanceret LIGO Plus vil forskere brugeet system der bruger det bedste af de to systemer, klemmer lyset i en retning for at reducere frekvensen af ​​krusninger og den anden for højere frekvenssignaler for at forbedre maskinens ydeevne som helhed. En anden detektor i Indien - LIGO-Indien - vil også tænde samtidig med Advanced LIGO Plus for at anvende de samme kvantemetoder.

Og det betyder, at vi vil se nye gravitationsbølger hver dag. Bare forestil dig, hvilket billede af universet vil åbne for os. Vi foreslår at diskutere dette i vores chatrum i telegram.