為什麼Ligo探測器是安裝在地球上而不是安裝在宇宙空間中?

看了一些關於引力波的科普文章,有幾個問題不明白:
1, 既然引力波是造成空間扭曲,那人類把Ligo安放在天體(地球上) 如何能檢測到引力波呢?是不是應該安裝在宇宙空間上檢測來得更好呢?
2, 安裝在地球上的Ligo如何能判斷出監測到的是引力波還是其他的波(比如地震波)? ? ?
3, 引力波都是二維平面的嗎?

謝謝

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希望原題主不要刪……
我有個疑問,LIGO的兩根管子垂直的L型是最優的嗎?是不是為了讓引力波通過時管子長度變化不相等的概率最大?


謝邀。果然還是拋磚引玉一下吧。

題主說的是對的,在空間探測引力波的確有好處,但是不是因為少了地球引力場的干擾。LIGO受到的干擾是各種震動——地表的、地下的、儀器的、修正儀器的儀器的等等。太空里這方面干擾的確好非常多。除此以外,為了精確測量距離,LIGO的激光干涉是發生在超高真空環境里的,基本上是地球表面最好的真空了。可能和近地空間的真空不相伯仲,但是如果把探測器放入繞日軌道就會比LIGO用的好很多。

關於地球引力場。地球引力場大概是一個靜態的場,也就是說你只要不動,你的重力勢能就不會變化——也就是說地球本身不輻射引力波。當然什麼月球和地球的公轉也會輻射少量的引力波,但是這些波的周期在天到年之間,波長是以日地距離和月地距離為單位。而LIGO觀測到的引力波周期不到一秒,根本不會被太陽系的引力波影響。

一個空間的引力探測器不需要複雜的管線維護,只需要借用太空里的真空就好。只要能發射出3個以上的干涉儀,它們之間的距離可以以百萬千米計,而不是LIGO可憐巴巴的4公里。這樣的話觀測精度就會比LIGO高几個(百萬的話是6)數量級,觀測長周期(miliHZ頻率)的引力波也就有可能了。這之間的區別類似伽利略的光學望遠鏡和斯皮策計劃的紅外太空望遠鏡。

這件事原來NASA和歐洲航天局一塊在做,叫激光干涉空間探測器(LISA)計劃。現在NASA撤資了,歐航局還在努力填坑。已經發射了一個LISA Pathfinder做技術驗證,而計劃真正升空要等到二十年後2030s——如果這麼長時間內這個計劃不會因為各種原因流產的話。

總結:screw u US Congress


手機碼字,寫簡略些。
1。引力波造成的時空扭曲是在相對於背景時空的扭曲,,所以在哪裡測量影響不大
2。這是LIGO主要要解決的技術大難題。。用的方法有減震懸掛之類的。
3。不是。


空間的那個叫eLISA(NASA撤出之前叫LISA)。會發射三個相同的航天器,組成邊長5Mkm的等邊三角形,在繞日軌道運行,與太陽的連線,和地球與太陽的連線之間的夾角為20°,減少地球引力影響。

這個項目的先導子項目叫LISA Pathfinder,2015年12月3日升空,2016年3月1日開始運行(快了快了)。而完整版需要2034年。


謝邀,這個方面我也只是看科普文的程度,還是要更專業的人來回答。
個人理解LIGO就是一個激光干涉儀,類似大學物理實驗中邁克爾遜干涉儀的東西。幾年以前就在運作,這次升級的Advanced LIGO就發現了引力波,可能還是由於引力波太弱。
在宇宙空間中也有探測引力波的探測器ELISA
一路坎坷,LISA探路者艱難啟航!在這篇文章中寫道

很多科學家都拚命想證明愛因斯坦錯了,成功的人並不多,探測引力波的人算是其中一員。愛因斯坦這回的確錯了:引力波確實很弱,但並非無法探測。利用激光干涉的方法,以及一系列牛逼閃閃的技術,我們可以探測到非常微小的時空擾動。有多小呢?原子足夠小了吧,如果把我們的探測器延長,一頭在地球,一頭在太陽,探測器長度發生哪怕只有一個原子尺度的變化,我們都需要把它探測出來。而這樣精度,advanced LIGO 現在已經做到了。

然而,地面上的探測器也有自己的苦楚。正是因為它實在太靈敏了,稍有風吹草動它都會受到影響。幾千米外卡車駛過高速公路,幾十千米外的森林裡有人砍樹,幾百千米外海浪拍著沙灘,都會在LIGO 探測器上留下蹤跡。由於這些雜訊的存在,在地面上我們只能關注高頻的引力波(100-1000 Hz),低頻引力波只能放棄了。要探測頻率低很多的引力波信號,就必須遠離地球,向太空進發。

2.技術上的問題不太了解,參考五花八門的引力波探測器中,為什麼是LIGO笑到了最後?

我只是個科普文的搬運工(逃2333


1. 那可是長4km互成直角的兩根大柱子加一大堆儀器,NASA表示臣妾做不到啊→_→
2. 技術細節並不清楚,不過地震波我們已經非常熟悉,應該是很容易就能排除掉的→_→
3. 不是,二維平面是什麼鬼,至少也得是三維立體的吧→_→


具體見《愛因斯坦尚未完成的交響樂》


具體技術不懂,但是,幾公里長的大傢伙,怎麼發射到太空去呀?
至於二維平面,如果你能做三個方向探測器當然更好,但第三個方向是垂直於地面的,按四米一層樓計算,要上千層樓。先不說有沒有能力蓋這麼高樓,高層建築都是隨風擺動的,誤差也太大了。
角度最優問題,我覺得無解。如果引力波方向是沿著對角線方向來的,任何角度都白搭吧。是不是在地面平面內,建三條管道會更好?當然,在這種情況下,如果引力波是垂直於管道平面過來的,估計又測不到了。


1.你都說了,引力波是時空扭曲(更好的說法是時空漣漪),那麼在地球上測量有何不可?

2.當然不可能是地震波,因為測量引力波的方式是通過測量光的通過的距離變化來實現的。由於引力波的影響,空間被拉伸或者壓縮(想像一下水中的漣漪),所以導致光在原本相同的空間中,通過的距離變長或者變短了。我們通過測量這個差值,來觀測引力波。

3.引力波有好多種么?時空漣漪怎麼想也不可能是二維的吧?


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