重力波
[講座] 2016春季展望─天文宇宙大發現
[講座] 2016春季展望─天文宇宙大發現
科技部「展望」系列演講,由臺大天文物理研究所承辦,分春秋兩季,每季八場,內容涵蓋自然環境、生命科學,及尖端工程等領域。演講講座不僅介紹特定領域的現況,同時也會以前瞻的眼光,帶領聽眾了解這個領域因為科學的發展,在未來會把人類社會帶往何處。對觀眾而言,知道特定科學領域的尖端發展,可以讓人們未雨綢繆,預為社會變遷先作準備。
從2015年開始,在天文太空的領域中,就不斷推出新發現,像是羅塞塔號的登陸艇降落在彗星表面、克卜勒衛星找到了和地球環境最為相似的系外行星、敏銳的探測器終於證實了重力波的確存在、智利高原上的ALMA真實觀測到行星盤的存在,還有科學家推估第九個行星的真實存在等,這每個發現都是科學往前邁進的一大步!更不用說國家太空中心即將發射福衛五號,讓臺灣擁有一顆貨真價實的自主衛星!為了讓展望聽友能深入瞭解這些天文宇宙大發現的內容和重要性,特別邀請了中研院、臺大、清大、中央、太空中心等機構的專家,組合成了新一季的展望饗宴!
[影音] 梶田隆章:「重力波偵測-The KAGRA project」講座
梶田隆章:「The KAGRA project」(重力波偵測)
中央研究院國際研究生學程博士候選人黃士炘、中央研究院物理所暨化學所副研究員章為皓 撰文
◕ 講題:「The KAGRA project」(重力波偵測)
◕ 時間:2015/12/21(一) 15:30
◕ 地點:中研院物理所大猷館演講廳
◕ 講者:東京大學宇宙射線研究所 梶田隆章教授
2015年甫出爐的諾貝爾物理獎得主梶田隆章教授於12月21日蒞臨中央研究院物理所的演講,介紹了日本測量重力波的前沿研究,特別是KAGRA偵測器(神樂)偵測器的建造進度與營運目標,以及加入全球重力波網路的未來規畫。
早在1916年,愛因斯坦提出廣義相對論一年之後,愛氏預測了重力波的存在。那麼重力波到底是什麼?或是說重力波可能是怎麼產生的?從古典電磁學出發,帶電粒子加速運動會放出電磁輻射。相同地,帶有質量的天體加速運動,會輻射出重力波。換言之,由能量或質量分布所決定的時空結構,將因著能量或質量分布的巨大擾動,產生漣漪般的波動。但是愛氏也同時也提到重力波可能太微弱,而恐怕無法觀測到,否則人類可能早從月球繞地獲知重力波的存在。
重力波的追尋,直接關乎廣義相對論的正確性和人類對時空的瞭解。從1920年起,興起追尋重力波的熱潮,然而四十年過去了,結果叫人沮喪,引出了爭辯不休的正反學說[1]。1969年似乎出現了報春訊的知更鳥。Joseph Weber 教授架設了數個相距千里鋁棒,應變靈敏度能達 10−15 10−15 數量級為的偵測器,首先捕捉到類似重力波的訊號。由於Weber 教授設施的靈敏度仍遠低於理論所需的靈敏度( 10−22 10−22 ~ 10−23 10−23 )[2],加上該觀察未能再現,物理學家們並未認為他們測到了重力波。
偵測到大爆炸微波輻射的研究持續受到質疑
偵測到大爆炸微波輻射的研究持續受到質疑
高瞻計畫特約編譯葉承効/國立臺灣大學物理學系高涌泉教授責任編輯
編譯來源:Criticism of Study Detecting Ripples From Big Bang Continues to Expand
今年三月,宇宙銀河系外偏振背景影像(Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization,以下簡稱BICEP)團隊透過位於南極的BICEP2望遠鏡,觀測到宇宙大爆炸所產生的重力波。若此研究屬實,那麼將是近現代最重要的宇宙學研究成果,因為這證明了宇宙大爆炸理論。但是自從該團隊的研究成果問世以來,就一直不斷有學者提出質疑。
關於宇宙開始的理論,在過去三十年的核心理論是建立在「大爆炸」及「暴脹」之上。所謂的暴脹是指大爆炸後的10−36秒開始,持續到大爆炸後10−33至10−32秒的宇宙空間膨脹狀態,並在宇宙中留下重力波波紋。暴脹解釋了宇宙的起源,以及宇宙的諸多特性。
歐洲太空總署最近使用普朗克衛星(Planck Satellite)的數據證明BICEP2所觀測的宇宙中含有足量的星際間塵埃,可能會影響望遠鏡所得到的觀測影像。首位針對BICEP研究成果提出星際間塵埃變數的學者佛洛格(Raphael Flauger)認為「顯而易見地,大部分的信號都是由星際間塵粒所造成的。」