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“阿里原初引力波探测实验”项目启动:将建世界最高原初引力波观测站

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zhh894217 发表于 2016-12-21 21:39 | 显示全部楼层 |阅读模式

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作者:倪思洁 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/12/13 18:29:41
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阿里启动:将建世界最高原初引力波观测站

阿里工程现场(阿里原初引力波探测实验项目办公室供图)

阿里修路现场(阿里原初引力波探测实验项目办公室供图)


12月13日,酝酿了两年半的“阿里项目”正式启动。

阿里项目,全称“阿里原初引力波探测实验”项目。2014年5月,中科院高能物理所宇宙学团队提出该项目计划。今年年初,LIGO宣布探测到了黑洞合并产生的引力波,引起广泛社会关注,也极大地推动了阿里项目的启动。

“经过近三年的讨论,阿里项目已经有了近期、中期、远期的路线图。”中科院高能物理所所长王贻芳在12月13日召开的阿里原初引力波探测实验启动会上说。

阿里原初引力波探测实验首席科学家、中科院高能物理所研究员张新民告诉《中国科学报》记者,建成后的阿里项目将在五年内开始科学观测,带领我国原初引力波研究进入国际前沿。

推动探测技术成长

我国西藏自治区的阿里,是世界上人口密度最小的地区之一。这片人迹稀少之境,因为海拔高、气候干燥,成了北半球原初引力波观测最理想的地方,受到天文学家的青睐。

在这里,科学家看中了一处海拔5250米的地方,并计划将阿里1号建于此。

“阿里项目包括阿里1号和阿里2号两部分。”张新民介绍,阿里1号是在海拔5250米的B1点建设的一台原初引力波望远镜,将实现北半球首次地面原初引力波观测,得到目前最高精度的北天区原初引力波极化数据。阿里2号指在6000米处建设的阿里1号望远镜阵列,将拓展观测频段,提高观测精度。

记者了解到,阿里项目将有利于我国发展低温超导探测技术。“我国无论是在原初引力波探测器硬件设施,还是探测的软件技术,都还相对薄弱。希望能够通过阿里项目的牵引,把国内的超导微波(毫米波)探测技术发展起来。”王贻芳说。

“我们一定要把这次机会抓牢了。”在中国科学院院士张肇西看来,阿里项目成为解决我国引力波探测技术薄弱问题的一大良机。

“对于阿里项目,我们抱着非常大的期望,并希望通过项目能够带动我国探测技术发展。”中国科学院院士武向平说。

5年建成并开始科学观测

实际上,阿里项目已经动工建设。2016年,阿里项目台址B1点已经基本通路。“阿里项目正式启动,标志着该项目已步入正轨,项目第一期经费基本到位。”张新民告诉《中国科学报》记者。

他表示,项目启动后,他们将在5年内完成阿里1号的建设,并力争产出第一批科学成果。

“我们无法预计5年或10年内能否探测到引力波,但这里是探测引力波最好、最适宜的地方。”张新民说。

记者了解到,在工程方面,项目将努力克服困难,尽力在2017年完成阿里1号的方案设计;2019年4月前完成望远镜基座研制;2019年底完成阿里1号接收机的研制;在完成现场集成、测试和试运行之后,2021年,将争取计划实现阿里1号正常观测运行。

目前,阿里项目已经获得了来自中国科学院先导B类专项、国家自然科学基金委主任基金、科技部国际合作项目的支持。

我们还在申请科技部专项经费。如果获得批准,我们将升级阿里1号,把探测器从现在的4个模块增加到12个模块,并在6000米左右的台址建设阿里2号望远镜。”阿里原初引力波探测实验项目经理、中科院高能物理所研究员卢方军说。

联手打造天区拼图

阿里项目集结了国内天文学科研实力。计划由高能物理所牵头,国家天文台、上海微系统所、紫金山天文台、中国科学技术大学等诸多国内科研机构、大学参与其中。科研机构各显神通。

理论方面,中国科学技术大学、华中师范大学负责开展宇宙起源、演化理论研究及原初引力波模式偏振的统计分析;高能物理所、清华大学、北京大学负责原初引力波偏振数据模拟、处理与科学分析;上海交通大学、北京师范大学、国家天文台负责北半球银河系前景辐射研究。

技术方面,高能物理所、上海微系统所、紫金山天文台、南京天文光学技术所负责探测器、基座等核心技术问题的研究;国家天文台、高能物理所、西藏大学负责台址观测环境科学研究等。

此外,阿里项目还是国际合作项目。“该项目由中方主导,美方参与,中美合作起点高。中美合作不是竞争,而是互补共赢。”张新民说,“阿里项目建成后,我们还计划参加南极BICEP合作组,开展协同观测。”

阿里原初引力波探测实验高级顾问、美国斯坦福大学郭兆林教授表示,阿里项目集合了天时、地利、人和的优势。

“除BICEP项目外,未来五年内,国际将不会出现重要原初引力波探测及成果。”郭兆林说。阿里建成后,将与南极极点观测站、智利阿塔卡玛沙漠观测站成为国际原初引力波探测的三大基地,成为南北互补的国际上最灵敏的探测之一。
http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2016/12/363405.shtm
1717jy 发表于 2016-12-24 11:29 | 显示全部楼层
没说是用什么望远镜啊,射电?红外?可见光?
poweru235 发表于 2016-12-24 11:45 | 显示全部楼层
1717jy 发表于 2016-12-24 11:29
没说是用什么望远镜啊,射电?红外?可见光?

探测引力波都是用激光干涉仪的  你说的三种分别能观测无线电波 红外光波 可见光波 引力波是另外的东东 他甚至不是电磁力范围的
1717jy 发表于 2016-12-24 13:57 | 显示全部楼层
poweru235 发表于 2016-12-24 11:45
探测引力波都是用激光干涉仪的  你说的三种分别能观测无线电波 红外光波 可见光波 引力波是另外的东东 他 ...

阿里2号指在6000米处建设的阿里1号望远镜阵列,将拓展观测频段,提高观测精度。
----很明显不是激光干涉的手段啊,倒是像射电望远镜
poweru235 发表于 2016-12-24 14:00 | 显示全部楼层
1717jy 发表于 2016-12-24 13:57
阿里2号指在6000米处建设的阿里1号望远镜阵列,将拓展观测频段,提高观测精度。
----很明显不是激光干涉 ...

我想他的意思是用两台仪器仪器测量 频段可能是不仅限制于某赫兹-某赫兹的意思
1717jy 发表于 2016-12-24 14:29 | 显示全部楼层
http://www.chinanews.com/cul/2014/03-19/5969256.shtml
...最初时的引力波能够告诉我们宇宙诞生时的信息,但持续膨胀的宇宙已将这些原初引力波大大拉伸了。到了今天,原初引力波所引起的扰动已显得微不足道。那科学家该如何找到它们呢?
  想像在一个沙滩上,当潮水冲上沙滩时,波浪会卷起并扰动沙子。潮水退去后,沙子上会留下波的痕迹。宇宙中没有沙子,但宇宙中充满了一种辐射:宇宙微波背景辐射。宇宙微波背景辐射是在大爆炸时留下的,而且在如今的宇宙中无处不在。物理学家设想,背景辐射就像沙滩上的沙子,背景辐射中可能会带有引力波所留下的痕迹——如同沙子上留下的波浪痕迹。
  为了寻找这个答案,位于美国马萨诸塞州的哈佛-史密松天体物理的一个团队建造了非常灵敏的辐射探测器,他们把探测器安装在位于南极的一台望远镜上,开始寻找宇宙微波背景辐射中留存的引力波涟漪。经过9年的寻找和数据分析,他们终于在宇宙微波背景辐射中发现了漩涡状图案,这是宇宙诞生之初的引力波所产生的信号。

..............射电手段也是可以用于探测引力波的
1717jy 发表于 2016-12-24 14:33 | 显示全部楼层
虽然这个消息被证实是误测,但是在理论上还是能找到原初引力波的痕迹。
surfman 发表于 2016-12-24 20:12 | 显示全部楼层
原初引力波与阿里探测计划
来源:中科院高能所
文/张新民、苏萌、李虹、李明哲、蔡一夫

作为唯一的来自宇宙最早期的引力波信号,原初引力波将告诉我们极为重要的关于宇宙诞生之初的物理学过程,对它的探测是引力波物理、宇宙学、高能物理的下一个重大科学突破。原初引力波一旦被探测到将揭开探索早期宇宙论的新篇章。

2016年3月公布的我国“十三五”规划纲要中列入了“强化宇宙演化、物质结构、生命起源、脑与认知等基础前沿科学研究”,从国家科技发展的战略高度肯定了宇宙演化等基础前沿科学的重要性。

不久前的2016年2月11日,LIGO实验组和美国自然科学基金委员会联合宣布探测到来自于13亿年前由两个黑洞并合产生的引力波,这是人类第一次直接探测到引力波,可谓一项里程碑式的发现。

一、引力波源及其探测方式

引力波源大体可分为两种,天体物理起源和宇宙学起源。对应不同的波源,相应的探测方式也不一样。


引力波的源及相应的探测方式 (来自NASA Goddard Space Flight Center)


天体物理起源的引力波及其探测

天体物理起源的引力波包括以下三类情况:

中子星、恒星级黑洞等致密天体(几十个太阳质量左右)组成的致密双星系统的合并过程。这类引力波的频率处于10赫兹至1000赫兹量级的高频段,相应的探测手段是地面激光干涉仪。与迈克耳孙干涉仪一样,在引力波激光干涉仪中激光被分裂成两束后在两个垂直的臂中传播并发生干涉。当引力波经过时,局部的时空发生变形,两个臂的相对长度会发生改变,相应地激光干涉条纹就会移动。此类实验最具代表性的就是LIGO,利用长达4000米的两个互相垂直的探测臂首次探测到了引力波信号。

大质量黑洞并合过程的后期、银河系内的白矮双星系统。这类引力波的频率为10^(-5)赫兹至1赫兹,可通过空间卫星阵列构成的干涉仪来探测,如欧洲的eLISA计划。

超大质量黑洞(数百万到数亿太阳质量)并合。这类引力波的频率为10^(-9)赫兹至10^(-6)赫兹,探测手段是脉冲星计时,即利用地面上的大型射电望远镜,监视校准后的若干毫秒脉冲星。如果其附近有大质量黑洞并合时发出的引力波,这些毫秒脉冲星的脉冲频率会有变化。国际上20世纪70年代就开始这方面的研究,90年代已获得诺贝尔奖,我国在这方面有计划运行的FAST实验。

综上所述,天体物理过程产生的是高频引力波,相应的探测装置覆盖的频率范围在10^(-9)赫兹以上。

宇宙学起源的原初引力波及其探测

除了天体物理起源以外,在宇宙的早期剧烈的量子涨落会产生充满整个宇宙空间的引力波,称之为原初引力波。

自1940年代以来,经典热大爆炸宇宙学取得了巨大的成功,其预言的宇宙轻元素丰度、宇宙微波背景辐射等均被实验证实。但是大爆炸宇宙学本身并不完善,存在平直性疑难、视界疑难以及大尺度结构起源等困惑。为解决这些困惑人们提出了暴胀、反弹宇宙、循环宇宙等多种关于早期宇宙的理论或模型。这些理论模型的共同点是在辐射为主时期以前宇宙经历了一段极度非平凡的时期。

以暴胀为例,在暴胀期间宇宙急剧膨胀,支持暴胀的物质场的真空量子涨落得到增强并迅速扩张到视界外形成大尺度上的原初密度扰动。暴胀结束后宇宙进入减速膨胀的辐射为主时期,并按照经典大爆炸宇宙学理论那样演化至今。存在于视界外的原初密度扰动又重新进入视界,在物质的引力不稳定性作用下,生成今天的大尺度结构和微波背景辐射的各向异性。

但是暴胀宇宙学的一个重要预言是除了标量型的原初密度扰动以外,宇宙时空本身的真空量子涨落也会迅速扩张到视界外形成张量型的原初扰动,即原初引力波。暴胀结束后,一部分原初引力波又逐渐进入视界。因为暴胀发生在整个可观测宇宙中,原初引力波在宇宙中处处存在,形成引力波背景并遗留至今。原初引力波与暴胀期间的物质成分没有直接关系,是纯时空涨落,而且是一种量子效应。

因此,探测原初引力波一方面有利于研究暴胀这样一个极高能标的早期宇宙动力学过程,另一方面它是引力(即时空)的量子产物,有助于推进人们对量子引力这些基本物理问题的理解。

原则上,原初引力波在各个频段都有分布,但是随着宇宙的膨胀,不同频段的原初引力波的演化行为并不一样。刻画原初引力波的重要物理量主要有两个:功率谱和能量谱。



原初引力波的能量谱

根据一般的慢滚暴胀模型的预言,遗留到今天的原初引力波在10^(-15)赫兹以上的频段中都会被压低得很厉害,能量谱Ωgw基本上都在10^(-17)以下。在频率小于10^(-15)赫兹的长波段,能量谱才会显著地大起来。

前面所述的引力波探测方式包括地面干涉仪、空间干涉仪和脉冲星计时只能探测频率在10^(-9)赫兹以上的引力波。在实验精度方面,目前或不久的将来升级的LIGO、Virgo等地面干涉仪只能探测到最小能量谱为10^(-9)的引力波。将来的eLISA空间干涉仪能探测到最小能量谱为10^(-10)的引力波。采用脉冲星计时方法的FAST实验的探测精度能到达Ωgw ~ 10^(-11),SKA计划的精度能再提高两个量级。但是这些工作在高频段的实验的探测能力比起一般慢滚暴胀模型预言的引力波能量谱还差好几个量级,因此目前或不久的将来这几类实验是探测不到原初引力波的。

当然,有些非常规的暴胀模型预言的原初引力波功率谱为标度依赖的蓝谱,它的能谱在高频段比较大,只有在这种情况下将来的高频引力波实验才有希望探测到原初引力波。

CMB实验是探测原初引力波的最好方式

因此,就目前来说探测原初引力波最好的方式是宇宙微波背景辐射(CMB)的偏振(或极化)实验。与高频引力波实验不一样,CMB的偏振实验探测的引力波频率范围处于10^(-15)赫兹至10^(-17)赫兹,在这个频率范围内原初引力波的能量谱与高频段相比要高出好几个量级。衡量CMB的探测能力最好用功率谱或者张标比r。


(图片来源:www.physicsworld.org

CMB是大爆炸遗留的辐射。在大爆炸宇宙早期,物质处于等离子体状态,称为重子-光子流体,其中光子与带电粒子发生频繁的碰撞。由于宇宙膨胀,温度在逐渐降低。当温度降到0.1电子伏特时,原子核与电子复合成中性原子,这个时期被称为复合期。之后,宇宙变得透明,遗留的光子在宇宙中自由传播(除了第一代恒星形成后发生的重电离过程以外),这就是CMB。CMB充满了整个宇宙,并携带了大量的关于宇宙早期的信息。从各个方向发射而来的CMB具有差不多的温度以及具有10^(-5)量级的涨落。除了温度以外,光子还有偏振。在复合期以前,由于光子被不停地散射,表现为没有偏振的自然光。复合期结束时,自然光经历最后一次散射就形成了偏振光,并遗留下来。

从观测的角度来看,CMB的偏振图像可分解为两种独立的模式,一种是E模式,一种是B模式。E模式具有偶宇称,B模式具有奇宇称。


E模式和B模式的偏振图像

只有引力波的存在才会有CMB的B模式偏振的产生,而标量扰动却没有这种功能。因而,CMB的大尺度B模式偏振就成为原初引力波的独特信号。


引力波的独立偏振模式及其效应

下图显示的是标量扰动和张量扰动产生的微波背景辐射的温度涨落和偏振角功率谱,左为标量扰动,右为引力波,这里取的张标比为r=0.22。左边也画出了弱引力透镜产生的B模式偏振谱,它是宇宙晚期的次级效应,主要是在小尺度上l>100效应比较明显。而原初引力波产生的B模式偏振谱的峰值在l=100左右。人们正是通过寻找大尺度上的CMB的B模式偏振信号来探测原初引力波。


标量扰动(左)和引力波(右)产生的CMB角功率谱(来自Challinor & Peiris, arXiv:0903.5158)

2014年3月,美国哈佛大学领导的BICEP2合作组宣布测量到原初引力波产生的CMB的B模式偏振信号,引起了世界科学界的震动。但此后空间望远镜的进一步研究发现,BICEP2观测的天区受到较强银河系本身的“前景”辐射干扰,无法确证信号来源于早期宇宙。BICEP2的结果非但没有削弱寻找原初引力波的激烈竞争,反而激发了CMB观测研究的新高潮。进一步改进探测器灵敏度,实现全天覆盖提高信噪比,寻找“最干净”的天区降低银河系辐射干扰,迫在眉睫。

迄今为止已经建造和正在规划中的地面CMB望远镜,集中在发展相对成熟的智利天文台和美国南极极点科考站两个台址。通过欧洲空间局造价数亿欧元的Planck卫星,我们已经知道北天区存在大面积“低前景”区域,受银河系自身辐射的污染小,是寻找B模式偏振信号的重要窗口,亟需地面高灵敏度望远镜的进一步探测。而这些天区恰恰是南半球台址看不到的。


地球上共四个地方适合开展CMB观测:格林兰岛,西藏,Atacama沙漠,南极


如何实现北天区覆盖,提高统计样本,实现南北天区交叉检验与联合搜寻,观测大尺度CMB偏振各向异性信号,成为当代CMB实验的核心目标。北半球一直没有相应的CMB实验得以开展,主要原因就在于没有找到可以进行有效观测的北半球台址。
surfman 发表于 2016-12-24 20:13 | 显示全部楼层
二、阿里原初引力波探测计划

西藏阿里是目前北半球最佳CMB观测台址

我国西藏阿里天文台具有得天独厚的地理环境优势、观测气象条件与配套基础设施,是目前已知北半球最佳的CMB观测台址,为我国率先开展北半球可见天区的CMB原初引力波观测提供了一个难得的机遇。

大气中所含水汽是CMB观测的主要噪声来源,水汽不仅吸收CMB光子,而且在CMB观测的微波频段产生大量噪声辐射。海拔高、大气干燥是对CMB观测台址的基本要求。国际上由于对西藏缺乏了解,长期认为北半球有可能发展CMB观测的只有格陵兰岛。格陵兰岛大部位于北极圈以内,由于纬度太高可见天区不足全天的30%,全岛最高点海拔只有3100米。同时格陵兰岛自然条件严酷,观测设施建设成本高昂。印度也一直尝试寻找CMB观测台址,然而位于其境内的喜马拉雅山脉西侧受到印度洋暖湿气流的影响,水汽含量普遍偏高,不适宜开展CMB观测。


地处西藏阿里地区狮泉河镇的阿里天文台


相比之下,我国西藏阿里地区处于最理想的中纬度区域,充分利用地球自转,可见天区覆盖接近全天的65%,可以很好的与南半球已有的观测台址互补,实现对CMB全部未覆盖天区的有效观测。

阿里天文台地处狮泉河镇以南约20公里海拔5100米的山脊。这里海拔高、云量少、水汽低、透明度高,是北半球已知仅有的适合观测CMB的台址,同时具备观测设备建设与运行基础。根据水汽监测数据及数值模拟结果相互印证,阿里天文台的观测条件与智利天文台相当。

这一结果在国际上引起广泛关注,改变了领域内对未来CMB项目规划的格局。国际上急切的盼望中国加入到CMB原初引力波研究的前沿,通过国际合作在阿里天文台开展CMB原初引力波实验。

阿里探测计划的主要科学目标

我国在CMB 的理论研究、数据分析和拟合方面开展了多年工作,已取得了一些国际上有影响力的成果。在CMB实验规划方面,中科院高能所张新民研究员带领的团队已努力了多年,前后达十年之久,先是探讨在我国南极昆仑站做CMB实验的可能性,2012年又尝试与法国QUBIC合作。在对方案反复论证,几经推倒重来之后, 2014年5月提出了阿里计划。之后,根据国际发展状况,阿里计划不断完善,更加强调了国际合作。

目前的阿里计划的具体内容包括,通过中方领导、中美合作在西藏阿里天文台建造一台小口径高灵敏度CMB望远镜,首次实现北天区最灵敏的CMB观测,寻找原初引力波信号。同时,正式加入BICEP4原初引力波国际合作项目,计划于2016年在南极极点科考站升级建设。阿里CMB望远镜建成后与BICEP4联合将首次实现地面望远镜对CMB的全天观测,成为下一代最灵敏的CMB偏振观测设备。

空间CMB卫星项目周期长,耗资大。目前,尚未有任何一个空间CMB极化观测卫星项目确定立项,正在遴选的有日本提出的LiteBIRD,如果计划得到支持,将于2022年 - 2025年上天,目前正在接受JAXA的评选。阿里原初引力波项目的目标是在LiteBIRD上天前,与南极、智利台址协同形成全球第四代(CMB S4)地面探测网络,实现全天覆盖,与同代望远镜同时观测,达到与LiteBIRD相当的灵敏度。我们与BICEP4的合作将对下一代CMB实验实现全天观测做出重要贡献。通过阿里实现全天覆盖力争在空间项目前探测到引力波,或者对空间项目LiteBIRD提出新的挑战。

阿里探测计划还可检验CPT对称性

除了探测原初引力波以外,阿里实验的另一个重要科学目标是检验在基本物理中有基础性地位的CPT对称性。现有的粒子物理标准模型就是满足CPT定理前提条件的理论,具有严格的CPT对称性。因此检验CPT对称性是检验标准模型的一种重要方式。反之,CPT如果有破缺就意味着新物理的存在。因此寻找CPT破缺的信号也是寻找新物理的一个重要途径。

几十年来人们一直不断地对CPT对称性进行检验,包括中微子和中性介子的振荡实验、极化费米子的扭秤实验等。这些地面实验室开展的CPT检测实验具有越来越高的精度,但是到目前为止并没有发现有CPT破缺的信号。因此目前的CPT破缺,即使存在也必定是非常小的。但是在宇宙的早期有可能存在比较大的CPT破缺信号。

2006年中科院高能所的张新民课题组提出了CMB偏振实验来探测宇宙学CPT破缺的新方法。这种方法得到国际上多个宇宙学课题组的青睐,并为一些大型CMB实验合作组如WMAP、QUaD、BICEP等采用。目前虽然没有看到明显的CPT破缺信号,但是现有的实验已经有能力探测到量级为1°的旋转角,相应的对CPT破缺系数的限制比地面实验室给出的要严格得多。这些发展使得人们意识到CMB实验是一个检验CPT对称性的非常重要的手段。包括阿里实验在内的CMB偏振实验将会有更高的精度,具备探测更小的旋转角的能力。

与此相关的还有CPT破缺给出新的BB谱的来源,它和原初引力波的信号会叠加在一起;旋转角一般具有各向异性,这种各向异性会造成CMB功率谱的失真,情形与弱引力透镜类似,此外这种各向异性也会产生新的BB谱。理论上已经发展了将这些效应区分鉴别的方法,但这都要求对CMB的偏振作精度更高的测量。这些都是阿里实验将大显身手之处。

surfman 发表于 2016-12-24 20:30 | 显示全部楼层
【科技日报】站在雪域高原,倾听宇宙第一声啼哭
——我国正式启动阿里原初引力波探测实验
2016-12-19 http://www.ihep.cas.cn/xwdt/cmsm ... 161219_4723634.html

  本报记者 李 艳
  12月13日上午,中国科学院高能物理所宣布阿里原初引力波探测正式启动,由中科院高能物理所研究员张新民担任首席科学家,项目组计划用5年的时间,在西藏阿里建成“阿里一号”望远镜并开始科学观测。

  这将是世界上第一个地处北半球的原初引力波观测站,也是我国第一次启动引力波探测实验。

  自爱因斯坦预言引力波的存在以来,无数科学家和科研机构前仆后继地研究和观测引力波,通过各种科学实验设法捕捉引力波的踪迹。今年2月11日,LIGO实验组和美国自然科学基金委员会联合宣布探测到来自于13亿年前由两个黑洞并合产生的引力波,这是人类第一次直接探测到引力波,掀起了国际社会的引力波热潮。

  科学界根据起源对引力波进行了简单划分,其中在宇宙诞生时产生的引力波被视作原初引力波。探测到引力波之后,寻找原初引力波,被科学家视作下一个重要科学目标。

  正是在这样的背景下,我国自2014年开始规划的原初引力波观测计划终于得到落实。张新民在接受科技日报记者采访时表示,阿里计划以测量宇宙微波背景辐射(CMB)光子B模式偏振信号为主要手段,旨在建成世界上最灵敏的原初引力波探测实验。实验除可能在原初引力波探测方面获重要突破外,也有望在宇宙诞生与演化、暗物质、暗能量等其他科学研究中获取新进展。建成后,阿里观测基地,将与已有的南极观测站、智利阿塔卡玛观测站形成三足鼎立、南北半球互补。

  实际上,选址工作从10年前就开始了。“大气越稀薄、水汽含量越少,干扰就越小,才越有希望看清原初引力波留下的痕迹。”美国斯坦福大学研究员郭兆林说,“阿里观测站地处海拔5000米以上的青藏高原地区,具有得天独厚的地理环境优势、观测气象条件与配套基础设施。”郭兆林是南极BICEP3项目的负责人,此次被聘请为阿里计划的高级顾问。

  中科院高能所所长王贻芳表示,探测引力波的宇宙学起源,科学意义重大。随着阿里观测站的建成,我国将能获得目前世界上精度最高的观测数据,我国的原初引力波研究也将进入国际前沿。但必须看到的是,我国过去在引力波探测领域积累较少,不管是硬件还是软件水平都亟待加强。项目组的官方资料显示,阿里项目目前已经申请科研经费1.3亿元人民币,实施初期将采用中美合作的方式,与美国领先的大学和科研院所展开深度合作。未来,项目组计划与美国BICEP实验团队合作,联合开展南北半球协同观测,进行数据分析和研究。

  阿里项目经理,中科院高能所研究员卢方军告诉科技日报记者,阿里项目将有利于推进我国低温超导探测技术发展,同时通过中美合作,将在超导微波(毫米波)探测器、超低温制冷系统等方面极大地提高我国的技术水平,提升我国自主研发和探测能力。

  (科技日报北京12月13日电)
poweru235 发表于 2016-12-24 20:57 | 显示全部楼层
1717jy 发表于 2016-12-24 14:33
虽然这个消息被证实是误测,但是在理论上还是能找到原初引力波的痕迹。

看来你是对的 这个观测的波段可能是微波波段的
 楼主| zhh894217 发表于 2017-3-9 22:05 | 显示全部楼层

全国政协委员张新民:2020年我国将建成世界海拔最高引力波观测站
2017-03-07 19:30:45 来源:新华社

  新华社北京3月7日新媒体专电(记者蒋芳 陈诺 陈刚)“原初引力波是宇宙开端的大爆炸产生的引力波。有望于2020年在我国建成的观测站将是世界上第一个地处北半球的原初引力波观测站。”全国政协委员、中国科学院高能物理研究所研究员、“阿里计划”首席科学家张新民透露说。

  2016年,美国“激光干涉引力波天文台(LIGO)”项目组宣布发现引力波,这一发现被认为是基础研究年度最大突破。然而,这仅是引力波发现的“序章”,各国对引力波探测和研究的信心高涨,一系列的研究计划加紧布局。比如,2017年,欧洲引力波探测装置VIRGO将和LIGO进行首次高级联合运行,有助于研究人员将引力波来源锁定到具体星系。

  张新民介绍,目前我国对引力波探测研究已经有了清晰的路线图。一是空间探测,包括中科院领衔的“太极计划”和中山大学的“天琴计划”;二是地面探测,包括国家天文台主持的贵州的500米口径球面射电望远镜FAST项目,以及中科院高能物理研究所主导、探测原初引力波的“阿里计划”。

  张新民说,因为原初引力波极其微弱,所以探测到它一直是科学界的难题。原初引力波蕴含着宇宙起源的奥秘——宇宙究竟是不是大爆炸产生的?

  探测原初引力波,寻找合适的观测点至关重要。张新民介绍,全球只有4个地方适合进行宇宙微波背景辐射(CMB)探测:位于南半球的智利阿塔卡马沙漠、南极,以及位于北半球的格陵兰岛和我国西藏阿里。

  “现在‘阿里计划’正在全方位地向前推动。”张新民介绍,今年2月,该计划评审了观测舱设计方案,望远镜建设方案也已经进入评审阶段,该计划将于5月初正式施工,建成运行后或可首次实现北半球地面原初引力波观测,带领我国原初引力波研究进入国际前沿。同时,该计划正在推动相关技术的自主研发。
http://news.xinhuanet.com/politi ... 07/c_1120585632.htm
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