辯證法中曾經(jīng)講過運(yùn)動(dòng)是永恒的，靜止是相對(duì)的?？蒲袑?shí)驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng)與靜止也是非常有意思的。2016年2月11日晚，美國激光干涉引力波天文臺(tái)-LIGO通過觀測(cè)兩個(gè)黑洞的碰撞融合過程，宣布并證實(shí)了引力波的存在。這一發(fā)現(xiàn)填補(bǔ)了廣義相對(duì)論實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證后一塊缺失的拼圖，其意義之重大也可想而知。
圖1 美國激光干涉引力波天文臺(tái)-LIGO
引力波是什么?現(xiàn)代物理學(xué)認(rèn)為，引力波是一種與電磁波不同的輻射，無法通過電磁輻射直接觀測(cè)。引力波與宇宙中物質(zhì)的相互作用是非常微弱的，因此可以傳播至很遠(yuǎn)的宇宙空間。引力波是一種時(shí)空漣漪，如同石頭被丟進(jìn)水里產(chǎn)生的波紋一樣。黑洞、中子星等天體在碰撞過程中有可能產(chǎn)生引力波。
簡(jiǎn)單來說，如果把肉眼和光學(xué)望遠(yuǎn)鏡比喻成“看”，那么射電望遠(yuǎn)鏡就像是“聽”，而引力波就是“感知”。通過漣漪的波動(dòng)，來反推出核心漩渦的信息。引力波探測(cè)是「開眼看」別的提升，使我們終于有能力去探測(cè)宇宙原始的“黑暗”。
自從1916年愛因斯坦基于廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在，近百年來人們不斷嘗試在實(shí)驗(yàn)上去驗(yàn)證。而實(shí)驗(yàn)難的兩個(gè)部分是對(duì)長(zhǎng)度測(cè)量的精度以及外界震動(dòng)的干擾。只有實(shí)驗(yàn)裝置之間近乎理想狀態(tài)的相對(duì)“靜止”，才能測(cè)出這宇宙間縹緲的“運(yùn)動(dòng)”。
經(jīng)過長(zhǎng)期的精心設(shè)計(jì)，人們?cè)?016年成功利用長(zhǎng)距離激光邁克爾遜干涉原理將引力波造成的長(zhǎng)度變化放大到測(cè)量精度以內(nèi)。在避免外界震動(dòng)干擾方面，人們成功利用懸浮加電磁阻尼技術(shù)將相距千米的實(shí)驗(yàn)裝置相對(duì)震動(dòng)降低到了接近理想的“靜止”狀態(tài)。正是實(shí)驗(yàn)技術(shù)的不斷提升，才讓科學(xué)家完成了人類在宇宙探索上的又一壯舉。
圖2 Montana全新推出的超高阻尼HILA系統(tǒng)(中間區(qū)域采用懸浮加電磁阻尼技術(shù))
目前這一減震技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在了比較精密的小型實(shí)驗(yàn)裝置上。美國Montana公司新推出的超高阻尼低溫光學(xué)恒溫器HILA系統(tǒng)就是利用懸浮加電磁阻尼減震技術(shù)，成功將震動(dòng)加速度降低到了<1 μg/√Hz (1-100 Hz)，這一技術(shù)的采用，除了能避免制冷機(jī)的震動(dòng)以外，對(duì)外界的微弱震動(dòng)也起到了很好的隔離作用。目前該系統(tǒng)即將完成全部性能測(cè)試，而后正式面向全球各實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的用戶。
Quantum Design China作為美國Montana公司在中國的合作伙伴，正式向全球低溫領(lǐng)域的研究人員推薦這一高性能恒溫器。期待您在Montana超高阻尼低溫光學(xué)恒溫設(shè)備的助力下科研進(jìn)展順利，在新的一年里收獲更加豐碩的研究成果!
