利用LIGO众多反馈系统,首次实现公斤级物体量子态

美国激光干涉引力波天文台(LIGO)是测量精细运动的最精确仪器之一,它用来探测时空涟漪的一组4面镜子已经被冷却到几乎处于最低能量状态。麻省理工学院科学家利用这些镜子标记出了迄今为止接近这种冷量子态的最大物体。相关研究结果发表于6月18日《科学》。 在量子尺度上,温度和运动是一样的:一个粒子振动得越多,它就越热。这些振动包,也称为声子,必须被移除才能使物体进入基态。到目前为止,这只在质量不到1g的物体上实现过。 现在,麻省理工学院Chris Whittle团队已经将一个有效质量为10kg的系统从室温冷却到77纳米开尔文的温度(-273.15℃),这标志着一个可以接近基态的系统质量的巨大飞跃。整个系统由4个镜子组成,每个镜子重40kg,它们集体运动时构成了振荡器,有效地将160kg的总重量减少到仅10kg的单个物体。 该团队利用LIGO众多反馈系统中的一个实现了这一目标。在这个反馈系统中,一束光照射在一面镜子上以测量它的振......阅读全文

引力波探测启示:基础研究带科学发现来敲门

   春节期间,美国LIGO科学组织凭借一则“直接探测到引力波”的消息,刷爆了朋友圈、微博、各大网站及传统媒体版面,一时间“引力波”这个往日里略显“高冷”的术语,竟成了普通人口中不断谈及的“潮词”。  在各大媒体纷纷解析引力波的重要科学意义时,专家强调,引力波并不仅仅是探测宇宙天体过程的工具那么简单

诺贝尔奖亲睐寿星?

  诺贝尔奖亲睐寿星?  施郁(复旦大学物理学系教授)  1. 为什么引力波诺奖得主年龄较大  2017年诺贝尔物理学奖授予了对首次直接探测引力波作出杰出贡献的雷纳·韦斯(Rainer Weiss)、巴里•巴里什(Barry Clark Barish)和基普·索恩(Kip Stephen Thorn

利用引力波信号对爱因斯坦弱等效原理进行高精度检验

  2月11日,LIGO科学合作组织正式宣布人类第一次直接探测到了引力波,自此引力波研究宇宙的窗口被正式打开。这一成果具有划时代的意义,必将对整个天文学领域乃至基础物理领域带来革命性的影响。全世界的物理学家和天文学家已经开始利用这个全新的窗口来研究宇宙。  物理学期刊《物理评论D》(Physical

引力波信号对爱因斯坦弱等效原理进行高精度检验

  2月11日,美国激光干涉引力波天文台(LIGO)科学合作组织正式宣布人类第一次直接探测到了引力波,自此引力波研究宇宙的窗口被正式打开。这一成果具有划时代的意义,必将对整个天文学领域乃至基础物理领域带来革命性的影响。全世界的物理学家和天文学家已经开始利用这个全新的窗口来研究宇宙。  物理学期刊《物

干涉仪应用

  干涉仪的应用极为广泛,主要有如下几方面:  长度测量  在双光束干涉仪中,若介质折射率均匀且保持恒定,则干涉条纹的移动是由两相干光几何路程之差发生变化所造成,根据条纹的移动数可进行长度的精确比较或绝对测量。迈克耳孙干涉仪和法布里-珀罗干涉仪曾被用来以镉红谱线的波长表示国际米。  折射率测定  两

电磁波和引力波(二)

用什么“尺子”来测量这么小的长度变化?科学家们又请出了引力波的大哥-电磁波,以激光的面貌出现。所用仪器是和1887年迈克耳逊的干涉仪[7]基本同样的原理。干涉仪向不同方向发出两束激光,在两个长臂中来回后进行干涉,从干涉图像则可以测量出两臂长度的微小差异。这种设备是爱因斯坦的幸运神,当年迈克耳孙和莫雷

慧眼望远镜在检测首个双中子星引力波事件

  北京时间20时41分04秒,LIGO和Virgo共同探测到首例由两颗中子星合并产生的引力波事件GW170817。作为LIGO多信使全球观测合作组成员,由中国科学院高能物理研究所领导的慧眼团队于21:32接收到疑似双中子星合并产生引力波的通报后,立即启动后续观测及快速数据处理流程工作。在慧眼团队的

英国女物理学家获2018基础物理学特别突破奖

   美国旧金山9月6日消息,科学突破奖委员会将“2018年基础物理学特别突破奖”授予英国物理学家Jocelyn Bell Burnell,以表彰她于1967年探测到了来自快速旋转、超密集中子星的无线电信号,以及这么多年来她激励人心的科研领导力。  Bell Burnell现供职于英国牛津大学和邓迪

英国女物理学家获2018基础物理学特别突破奖

美国旧金山9月6日消息,科学突破奖委员会将“2018年基础物理学特别突破奖”授予英国物理学家Jocelyn Bell Burnell,以表彰她于1967年探测到了来自快速旋转、超密集中子星的无线电信号,以及这么多年来她激励人心的科研领导力。 Bell Burnell现供职于英国牛津大学和邓

中科院空间引力波探测:亦步亦趋?独树一帜!

  “如果把引力波探测看作交响曲的话,LIGO(激光干涉引力波天文台)的成果,是一段美妙的序曲。它证明了引力波的存在,引力波天文学随之诞生。但是,弹奏引力波主乐章的地点,还应该在空间。”16日,在空间引力波探测太极计划媒体见面会上,中科院院士、中科院力学研究所研究员胡文瑞勾勒出了中国空间引力波探测的

科学家开发出微米级实验装置可观察并控制量子运动

  一个由美、韩、德等多国科学家组成的国际研究团队日前开发出一种新方法,能观察并控制较大物体的量子运动。研究人员指出,如果这种技术能进一步放大,有望用来寻找时空构造中的涟漪——引力波。   在日常生活中,物体可以静止下来;而在量子世界,没有东西能真正静止。该研究负责人、加州理工学院物理与应用物理学教

科学家发现一类暴胀模型引力波有望实现直接观测

  近日,中科院理论物理研究所博士研究生刘京、研究员郭宗宽、蔡荣根团队研究发现,一类具有尖角势函数的暴胀模型在重加热阶段能够产生具有双峰结构的随机引力波能谱,有望支持地面激光干涉仪实现原初引力波的直接观测。相关研究发表于《物理评论快报》。  据介绍,原初引力波通常是指宇宙早期暴胀阶段产生的随机引力波

美英6位科学家获颁2016年度邵逸夫奖

  邵逸夫奖2016年度颁奖礼27日晚在香港举行。来自美国和英国的6名科学家分获天文学、生命科学与医学、数学科学3个奖项。自今年起,每项奖金增至120万美元。  当晚,有“东方诺贝尔奖”之称的邵逸夫奖颁奖礼在香港会议展览中心举行,香港特区行政长官梁振英担任主礼嘉宾幷为获奖科学家颁奖。他说,相信创新科

科学家证认出新的引力波事件光学对应体

  一个由中国科学院紫金山天文台、意大利国立天体物理研究院、贵州大学组成的国际合作团队在短时标伽玛射线暴(简称短暴)GRB 070809中新发现一例千新星候选体,该工作已被《自然-天文学》(Nature Astronomy)在线发表。  中子星并合过程不但产生强的引力波,也可能产生伽玛暴、千新星(也

RTqPCR的原理

提取组织或细胞中的总RNA,以其中的mRNA作为模板,采用0ligo (dT)或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA。再以cDNA为模板进行PCR扩增,而获得目的基因或检测基因表达。RT-PCR 使测的灵敏性提高了几个数量级,使- - 些极为微量RNA样品分析成为可能。该技术主要用于:分析基因的转录

科学家首次发现双黑洞并合或在第三致密天体附近发生

中国科学院上海天文台研究员韩文标团队首次发现双黑洞并合事件可能发生在第三个致密天体附近,为揭开双黑洞的形成之谜提供了全新线索。相关研究近日发表于《天体物理杂志快报》。自2015年人类首次探测到引力波以来,LIGO-Virgo-KAGRA合作组织已探测了超过100 次引力波事件,其中绝大多数来自双黑洞

科学家称“多信使天文学”时代将至

  中子星撞击会释放出多种形式的信号,现在天文学家已经可以探测到这些信号。图片来源:Robin Dienel  2017年8月17日的一个早上,随着天空中划过一道闪光,天文学的新时代来临了。这个被费米伽马射线太空望远镜捕捉到的伽马射线爆来自宇宙中某处两个中子星的合并。但伽马射线并非此次合并形成的唯一

RTqPCR的原理

提取组织或细胞中的总RNA,以其中的mRNA作为模板,采用0ligo (dT)或随机引物利用逆转录酶反转录成cDNA。再以cDNA为模板进行PCR扩增,而获得目的基因或检测基因表达。RT-PCR 使测的灵敏性提高了几个数量级,使- - 些极为微量RNA样品分析成为可能。该技术主要用于:分析基因的转录

引力波探测,中国没有缺位

近日央视首次揭秘了我国引力波探测计划,这一神秘研究再度走入国人视线。 谈到引力波,很多人的问题从“引力波是什么”,变成了“诺奖已被国外摘得,我们为什么还要探测引力波?” “发现引力波只是开始,引力波研究还有一大波‘诺奖’在等着被摘取。”科技日报记者近日在我国目前唯一的引力实验研究基地—

首次发现新奇拓扑量子态

   最新发现与创新   从中国科学院合肥物质科学研究院获悉,该院稳态强磁场中心的郝宁宁研究员课题组,在拓扑新物态研究中取得最新进展,他们发现硫化铁化合物中存在一种交错二聚型反铁磁序,并且这种反铁磁序会调制体系进入一种新的拓扑物态:拓扑晶体反铁磁相。相关研究成果日前相继发表在欧洲物理学会《新物理学杂

王贻芳:从“引力波的发现”看中国科研体制

   这几天“LIGO实验发现引力波”的消息占满了各大媒体及移动信息平台。这是人类认识自然的又一个里程碑。细看下来,美国科学家作出了决定性的贡献,欧洲科学家成绩斐然但运气不佳,日本科学家紧随其后,印度科学家也有一席之地,未来可能在全球引力波探测网络中占有一席之地。反之,中国科学家虽有少量参

迄今已知最小黑洞或已“现身”

   黑洞身上隐藏着有关宇宙的秘密,因此,科学家一直在对黑洞进行深入研究。美国科学家在最新一期《科学》杂志上撰文称,他们借助一种寻找黑洞的新方法,在银河系中发现了一种新型黑洞,其质量可能为太阳质量的3.3倍,或为迄今为止银河系中已知最小黑洞,有望开辟新的研究领域。  黑洞具有很强大的引力,使任何事物

科学家探测到引力波“海啸”

两个黑洞合并成一个。图片来源:NASA 一个国际科学家团队公布了迄今为止探测到的最大数量的引力波。这些发现将有助于解决宇宙中一些最复杂的谜团,包括物质的构建模块以及时空的运作。这项新研究近日在线发表于预印本文库ArXiv。 2019年11月至2020年3月期间,科学家利用美国LIGO探

科学家探测到引力波“海啸”

两个黑洞合并成一个。图片来源:NASA  一个国际科学家团队公布了迄今为止探测到的最大数量的引力波。这些发现将有助于解决宇宙中一些最复杂的谜团,包括物质的构建模块以及时空的运作。这项新研究近日在线发表于预印本文库ArXiv。  2019年11月至2020年3月期间,科学家利用美国LIGO探测器和欧洲

研究发现双黑洞附近第三致密天体存在迹象

近日,中国科学院上海天文台研究员韩文标带领的科研团队在引力波天文学领域取得进展,首次发现双黑洞并合事件可能发生在第三个致密天体附近。这一成果为揭开双黑洞的形成之谜提供了新线索。2015年人类首次探测到引力波以来,LIGO-Virgo-KAGRA合作组织已探测到超过100次引力波事件,其中多数来自双黑

英《新科学家》预测2017年10大科技事件

  2016年年底,总部位于英国的《新科学家》杂志发布了对2017年将要发生的10件重大科技事件的预测结果。   1. 正在开展人体试验的基因编辑技术开始拯救生命;   2. 增强现实技术(AR)超越虚拟现实技术(VR)并实现新应用程序;   3. 基因和干细胞技术将使得濒危动物不再灭绝;   4.

荷兰欲10亿美元打造爱因斯坦望远镜

 爱因斯坦望远镜将被埋在地下几百米,以隔绝噪音。图片来源:爱因斯坦望远镜概念设计团队探测引力波的地下天文台离现实又近了一步。荷兰政府日前表示,如果该项目在荷兰、德国和比利时边境建设,它准备承担近10亿美元的成本。荷兰提案负责人、国家亚原子物理研究所所长Stan Bentvelsen表示,这项承诺使荷

基础研究需要“四维”支持

  前段时间,LIGO宣布直接探测到引力波,这让平日里有些“高冷”“生僻”的科学名词华丽转身,成了社会热点。可是,当科技日报记者就基础研究问题采访两会代表时,却听到他们吐露苦衷:一些科技领域的管理者,总是有些急于求成,在科学研究过程中不太能接受挫折或者失败;国家重器买得起马配不起鞍,大科学装置LAM

欧洲开始设计第三代引力波望远镜

  在欧盟向一项设计研究提供300万欧元的资助后,物理学家日前公布了他们的引力波望远镜研制计划,该项目为研究宇宙打开了一扇新的窗口。  研究人员希望耗资10亿欧元的爱因斯坦望远镜(ET)不但能够探测所谓的时空微脉动——在这10年里,许多探测器都希望能够实现这一目标,而且能够对形成它们的宇宙大灾难作出

科学家开发出微米级实验装置可观察并控制量子运动

  一个由美、韩、德等多国科学家组成的国际研究团队日前开发出一种新方法,能观察并控制较大物体的量子运动。研究人员指出,如果这种技术能进一步放大,有望用来寻找时空构造中的涟漪——引力波。  在日常生活中,物体可以静止下来;而在量子世界,没有东西能真正静止。该研究负责人、加州理工学院