引力波_引力波源和引力波探测实验_唐孟希引力波、引力波源和引力波探测实验唐孟希1,李芳昱2,赵鹏飞3,唐敏然4(1.中山大学物理系,广州510275;2.重庆大学应用物理系,重庆400044;3.湛江师范学院物理系,湛江510189;4.中山大学中山医学院基础部,广州524048)摘要:引力波是爱因斯坦和其他物理学家提出的关于广义相对论的四大预言之一。除了PSR1913+16引力辐射阻尼的观测提供了引力波存在的间接证据外,科学家至今仍没有在实验室中确证引力波的存在。由于人类目前的技术水平还不可能在实验室中产生强度可供探测的引力波,而宇宙中存在大量大质量、高速运动的天体,有可能产生较强的引力波,天体引力波源自然成为现阶段科学家研究引力波的首选。本文介绍广义相对论框架下预言的引力波性质,引力波探测的理论依据,共振型棒式天线和激光干涉仪两大类探测器的基本原理,引力波探测实验的现状和面临的困难,科学家采取的对策,以及爆发型和连续型两类天体引力波源。最后介绍了正在计划中的几个引力波探测空间实验。关键词:广义相对论;引力波;引力波源;空间实验中图分类号:O412,P142.84文献标识码:A文章编号:1011-7526(2002)03-0071-171广义相对论和引力波牛顿的引力理论统治了物理学界200多年。根据牛顿的引力理论,由两个质点组成,作周期运动的动力学系统,运动轨迹是一个封闭的椭圆,太阳系的行星轨道就属于这种情况。当考虑到太阳的质量四极矩和受到其他天体的摄动时,行星绕太阳运动的轨道不再封闭,椭圆轨道的近日点会以一定的角速度进动。离太阳越近的行星轨道,进动角速度越大。1859年Leverrier首先发现,水星轨道近日点的进动,在扣除以上因素外,还有每百年38s的剩余进动无法在牛顿力学的框架内给出解释。Newcomb进行了精度较高的观测后得出,这个剩余的进动为每百年43s。1916年爱因斯坦在他早期发表的广义相对论的论文中就给出了行星近日点进动的广义相对论的计算值[1],这个值与Leverrier和Newcomb的观测值相符合。这是广义相对论第一个成功的例证。根据广义相对论,爱因斯坦和其他的物理学家先后提出了4个预言,即光线在引力场中的偏折,光谱线在引力场中的红移,引力辐射存在和黑洞存在。这4个预言中的前2个在随后不久便得到了2002No.3云南天文台台刊PublicationsofYunnanObservatory2002年第3期基金项目:国家自然科学基金(10175096)资助项目.收稿日期:2001-12-27作者简介:唐孟希,男,教授,研究方向:引力理论和引力实验.DOI:10.14005/j.cnki.issn1673-7673.2002.03.009本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！