日前，美國(guó)物理學(xué)會(huì)的一次會(huì)議上，來自加州理工學(xué)院的Belinda Pang在做報(bào)告時(shí)就說：“我們對(duì)LIGO進(jìn)行引力波探測(cè)上的優(yōu)化的同時(shí)，也進(jìn)行了引力波發(fā)射上的優(yōu)化”。

阿爾伯特·愛因斯坦在1915年解釋了重力的起源：引力波拉伸了空間本身。像地球這樣的大質(zhì)量物體扭曲了它周圍的時(shí)空，物體自由運(yùn)動(dòng)的直線軌道被彎曲，于是就等效產(chǎn)生了重力。愛因斯坦預(yù)測(cè)，當(dāng)兩個(gè)物體互相旋轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生引力波，而LIGO的1000多位物理學(xué)家已經(jīng)兩次探測(cè)到了兩個(gè)大質(zhì)量黑洞合并時(shí)發(fā)射出的引力波。

LIGO依靠的是它的兩個(gè)極度精確的探測(cè)器，一個(gè)位于華盛頓洲的Hanford，另一坐落在路易斯安娜州的Livingston。每個(gè)探測(cè)器都有一對(duì)4千米長(zhǎng)的相互垂直的探測(cè)臂。這兩個(gè)探測(cè)臂其實(shí)就是兩把長(zhǎng)尺，研究人員通過激光可以測(cè)量這兩個(gè)尺子的長(zhǎng)度變化，進(jìn)而探測(cè)空間的伸曲，而這種變化極其微小，用如此長(zhǎng)的尺子都很難探測(cè)得到。

兩個(gè)長(zhǎng)尺的末端都裝有40千克重的反射鏡，激光就在這兩個(gè)鏡子之間來回反射，當(dāng)某一條臂的長(zhǎng)度發(fā)生了變化，激光就會(huì)相應(yīng)地發(fā)生干涉加強(qiáng)和干涉減弱。研究人員就是通過這個(gè)叫做干涉測(cè)量的方法來獲得尺長(zhǎng)的變化。而引力波如此之微弱，為了探測(cè)到它，LIGO的測(cè)量精度必須達(dá)到一個(gè)質(zhì)子大小的1/10,000。

但LIGO的極高的靈敏度也暗示了它能夠高效產(chǎn)生引力波。為了證明這個(gè)結(jié)論，Pang和她的同事專門建立了一個(gè)量子力學(xué)模型，來解釋空間的彎曲是如何影響在探測(cè)臂中來回穿梭的激光的。