雷射干涉重力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory，縮寫為LIGO）是美國分別在路易西安納州的列文斯頓和華盛頓州的漢福德建造的兩個重力波探測器。
基本介紹
- 中文名：雷射干涉重力波天文台
- 外文名：Laser interference in a gravitational wave observatory
- 縮寫：為LIGO
- 特點：重力波探測器
構造,歷史,參見,參考文獻,
構造
探測器採用邁克生干涉儀和法布立-培若干涉儀的原理，主要部分是兩個互相垂直的長臂，每個臂長4000米，臂的末端懸掛著反射鏡。管道採用不鏽鋼製成，直徑1.2米，內部真空度為10大氣壓。大功率的雷射束在臂中來回反射大約50次，使等效臂長大大增加，形成干涉條紋。重力波會造成光程差發生變化，導致干涉條紋發生移動。
歷史
重力波是愛因斯坦的廣義相對論預言的一種時空波動，雷射干涉重力波天文台設計目標是檢測密近雙星、超新星爆發、緻密星的合併、宇宙弦等天體物理過程中產生的重力波。20世紀60年代美國科學家約瑟夫·韋伯建造了鋁製的棒狀重力波探測器，試圖用諧振原理探測重力波，後來世界各國又陸續建造了一些棒狀探測器，但是效果並不理想。1970年代，加州理工學院的萊納·魏斯等人意識到用雷射干涉方法探測重力波的可能性，但是重力波的探測要求儀器的靈敏度達到能夠檢測長度到為10量級的變化，也就是1000米的長度上變化10米，相當於質子尺度的千分之一，對技術的要求極其苛刻。20世紀90年代，如此高靈敏度所需的技術條件逐漸成熟。1991年，麻省理工學院與加州理工學院在美國國家科學基金會的資助下，開始聯合建設雷射干涉重力波天文台。為了降低地震對系統帶來的干擾，光學裝置安裝在結構複雜的防振台上，為降低空氣分子熱運動的影響，光路中抽成10大氣壓的真空。此外還要在路易西安納州和華盛頓州建造兩個相同的探測器，彼此相距3000公里。只有兩個探測器同時檢測到的信息才有可能是重力波的信號。
雷射干涉重力波天文台於1999年11月建成，耗資3.65億美元。2005年，雷射干涉重力波天文台開始進行改造，包括採用更高功率的雷射器、進一步減少振動等。改造之後的探測器靈敏度將提高1個數量級，稱為先進雷射干涉重力波天文台（Advanced LIGO）。
參見
- 重力波天文學
- 漢福德區(Hanford Site)
參考文獻
Kip Thorne, ITP & Caltech. Spacetime Warps and the Quantum: A Glimpse of the Future. Lecture slides and audio
Rainer Weiss, Electromagnetically coupled broad-band gravitational wave antenna, MIT RLE QPR 1972
