理论物理所公众科学日-太极计划和引力宇宙
2018/5/11 11:56:35 中科院理论物理所

    

    

     科普报告 太极计划和引力宇宙

    

     时间：5月20日上午9点

     地点：中科院理论物理所新楼6620报告厅

     主办单位：中国科学院理论物理研究所

    

     报告人简介

     吴岳良，中国科学院院士， 中国科学院理论物理所研究员，中国科学院大学教授、副校长，太极计划首席科学家。

    

     背景知识1

     LIGO发现引力波

    

     Albert Einstein基于广义相对论理论所预言的引力波于百年后的2015年9月14日被“激光干涉引力波观测站 (LIGO)”计划在美国的两个地面站直接测量到 (Abbott et al., Phys. Rev. Letter, 2016, 116, 6)。同年12月26日又被第二次观测到。直接测量到引力波是自然科学的重大事件，它激起全球的关注。欧洲空间局于1993年发起“激光干涉空间阵列 (LISA)”计划，美国空间局于1997年参加，因经费困难于2011年退出。此后，欧洲空间局提出一个简化的方案，称为eLISA计划，并纳入欧空局第三个大空间计划，定于2034年发射。

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     中科院开启太极计划

    

     中科院于2008年成立空间引力波探测(即太极计划)论证组，于2010年成立工作组，最近，该计划已列入中科院的先导专项。太极计划建议由三颗位于臂长3百万公里等边三角形顶端的星组组成，它们运行在地球绕太阳相同的轨道。每颗星上有两台激光器，分别向另外两颗星发射和接收激光讯号，频率为0.1mHz-1.0Hz。

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     重大意义

     引力波的观测和研究，将使人类的观测能力和观测手段得到进一步的拓展，并在宇观尺度上得到前所未有的延伸。同时，推进人类的精密测量技术从纳米(十亿分之一米)深入到皮米(万亿分之一米)，使得在微观尺度上的测量精度得到前所未有的提升。

     引力波探测也将有助于促进前沿交叉科学领域的发展，尤其是空间引力波探测计划涉及的学科领域广泛，包括：物理学、天文学、宇宙学、空间科学、光学、精密测量、航天技术、导航与制导、飞行器与轨道设计。如果说二十世纪是电磁波和电磁相互作用得到深入研究和广泛应用的世纪，那么，二十一世纪将拓展为深入研究引力波和引力相互作用的世纪。

     开展引力波精确测量将为我国引力波物理和量子宇宙物理的理论研究提供一个广阔的发展前景，对认识宇宙起源和时空结构具有革命性的意义。通过引力波精确测量可开展对宇宙大尺度结构、星系形成和演化过程进行深入仔细的研究。在对爱因斯坦广义相对论给出更精确检验的同时，可更好地研究强引力场的高度非线性行为。同时，为寻找超出爱因斯坦广义相对论的引力理论提供更直接和有效的实验数据，检验相关的量子引力理论，更好地发展和建立超越爱因斯坦广义相对论的量子引力理论，揭示引力本质，帮助理解暗物质和暗能量的性质、黑洞的形成和宇宙暴涨的产生等天体物理和宇宙物理现象。

    

    

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