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科學(xué)家通過(guò)這款環(huán)形激光器測(cè)量地球旋轉(zhuǎn)和地震


時(shí)間:2017-05-04 作者:五五
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目前,這些變化的最佳測(cè)量結(jié)果來(lái)自于一個(gè)叫作甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量(VLBI)的系統(tǒng),該系統(tǒng)利用地球上以一定距離排列的射電拋物面天線觀察類(lèi)星體——遙遠(yuǎn)宇宙中不時(shí)閃爍的明亮“燈塔”。通過(guò)計(jì)算廣泛分布的拋物面天線何時(shí)會(huì)記錄到一個(gè)亮度變化,大地測(cè)量工作者能夠計(jì)算出地球的旋轉(zhuǎn)速率及軸的坐標(biāo)。但這一系統(tǒng)需要數(shù)十個(gè)天文觀測(cè)臺(tái)放棄寶貴的天文觀測(cè)時(shí)間,為了達(dá)到最佳時(shí)序比較,硬盤(pán)需要連夜從遙遠(yuǎn)的地方運(yùn)輸?shù)匠?jí)計(jì)算機(jī)中心。將觀測(cè)結(jié)果轉(zhuǎn)化為發(fā)表的測(cè)量結(jié)果也要花費(fèi)數(shù)日。

ROMY將設(shè)法匹敵VLBI的精度,同時(shí)將會(huì)超過(guò)它的速度。澳大利亞塔斯馬尼亞大學(xué)大地測(cè)量專(zhuān)家、幫助提供VLBI服務(wù)的Lucia Plank說(shuō),在理論上,ROMY能夠連續(xù)監(jiān)測(cè)地球的旋轉(zhuǎn)速率和地軸,實(shí)時(shí)更新測(cè)量結(jié)果?!?/span>ROMY的優(yōu)勢(shì)是,你可以立刻獲得觀測(cè)結(jié)果?!?/span>Plank說(shuō)。不過(guò)她同時(shí)表示,VLBI技術(shù)則更加穩(wěn)定,因此不可能很快被棄之不用。

實(shí)驗(yàn)漂移

由于ROMY非常新,它仍被實(shí)驗(yàn)漂移困擾。該結(jié)構(gòu)位于菲爾斯騰費(fèi)爾德布魯克縣的松軟沉積物中,與其他固定在微晶玻璃(一種可抵抗溫度變化的陶瓷制品)模塊上的環(huán)形激光器不同,ROMY的鋼管會(huì)隨著晝夜溫差的變化而變化。它還會(huì)在雨水浸透地面后產(chǎn)生變化。最終,Igel希望通過(guò)在ROMY的每個(gè)鏡片后面放置小發(fā)動(dòng)機(jī)消除這些漂移,從而實(shí)時(shí)對(duì)激光環(huán)做出微調(diào)。但他很歡迎其中一種快動(dòng)“漂移”:地震。

過(guò)去,地震學(xué)家僅僅測(cè)量了平移——沿著三個(gè)主軸的任何地面位移,但地震波還會(huì)推動(dòng)傾角移動(dòng),其中旋轉(zhuǎn)點(diǎn)不會(huì)改變位置。傳統(tǒng)地震儀不能測(cè)量?jī)A角移動(dòng),但理論表明,它們非常小,可以忽略不計(jì)。比如提出著名地震等級(jí)的地震學(xué)家Charles Richter1958年寫(xiě)道:“這樣的旋轉(zhuǎn)可以忽略?!?/span>

“但它們畢竟存在?!?/span>Igel說(shuō)。ROMY將幫助科學(xué)家探索這一新地震學(xué)前沿,展示它的確存在。在該團(tuán)隊(duì)打開(kāi)首個(gè)三角環(huán)形激光器之后,它感應(yīng)到了去年10月意大利6.6級(jí)諾爾恰地震的旋轉(zhuǎn)。


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