科学家们周二宣布,人类曾经有过的最静态环境,从地球上存在约150万公里。

在那里,屏蔽欧洲空间机构航天器称为LISA探测器,两个4.6厘米的金铂多维数据集已经达到了几乎完美的静止状态,而是几乎没有比他们在阳光周围轨道的纯粹重力的纯粹力量。所有其他可能导致立方体移动的影响—旅岭分子,撞击宇宙射线和摇摆电磁场—只赋予一个集体力,大致相当于手中持有的单个病毒的重量。壮举,详细 物理评论信,是寻求研究宇宙涟漪的主要里程碑 引力波,它铺平了道路 未来的引力波观测者 in deep space.

首先是爱因斯坦的一部分前一世纪前是他一般的相对论的一部分,引力波是由宇宙中一些最精力充沛的事件产生的 —爆炸太阳,快速旋转中子恒星和碰撞黑洞。然而,这些波很难看出,因为它们通常在超时的时空的超子尺寸振荡中表现出,存在本身的结构。为了看到它们,科学家通常使用激光精确测量两个之间的距离“test masses,”它与引力波巧妙地伸展和挤压’段落。科学家直接瞥见了引力波 第一次 只有在去年的9月,当一些由两种合并中型的黑洞产生超过10亿光年,通过基于地面的高级激光干涉仪引力波天文台(Ligo)的双探测器。遥远的合并中的每个纹波都会产生分秒第二位移—小于质子的半径—within LIGO’S公斤级探测器,使检测有点像测量4.5轻的距离与alpha centauri,具有文字吹风精度。

2015年12月在2015年12月推出,Lisa Pathfinder是一个概念的验证,甚至更加雄心勃勃的测量研究人员希望使用一个名义“激光干涉仪空间天线”—hence the name LISA—ESA正在考虑开发和推出在20世纪30年代。 Lisa将从可观察宇宙中的超大姿势的合并中寻求引力波,测试到前所未有的程度并深化我们对宇宙时期的银河演变的理解。因为它们由更大更大和更精力充沛的物体产生,因此这种波具有比利胶研究的任何东西更长的波长,这意味着它们在测试质量中产生了子模尺寸调整’S横跨小时而不是毫秒的位置—在地球的嘈杂深处测量不可能的调整’S的引力场。为了达到测量这些波所需的长时间尺度和极端稳定性,Lisa将使用激光连接的测试质量的星座分布在数百万公里的空间中。作为这种史诗般的努力,探路机关的准备’目标是稳定和测量只需测试群众之间的距离—金 - 铂块,仅为38厘米。

“我们提出了百万公里的长度,为未来的探测器提出并缩小到少于四十四十厘米,以便我们可以测试和理解可能扰乱测试质量和掩盖这些引力波的所有效果,”保罗麦卡纳拉说,esa’S LISA Pathfinder项目科学家。“We’现在真正打开了像丽莎的使命的门。我们所需的技术不再是黑魔法;它’s reality.”比LISA探路机构的保守投影的测量立方体的稳定性比为LISA Pathfinder Mission的保守投影甚至超过25%,远离最严格的LISA任务的最严格的稳定性阈值。

在Advanced Ligo项目执行主任David Reitz的声明中,称为LISA Pathfinder’s success “精密测量中的巡回赛”这将推动对新高度的引力波的研究。“这些结果非常适合未来的丽莎使命,”Reitz写道。宇宙飞船的实验表明 “LISA用于测量测试质量位移所需的精度在手中,为重力波检测器中的下一个时代设定了舞台。”

根据莱萨探查器的物理学教授的斯蒂芬诺Vitale表示’s “technology package,”实验的秘诀’非常稳定是它的脱离方式。金 - 铂金块“没有机械接触任何东西;空虚是全部,” Vitale says. “基本诀窍是,而不是推动这些测试群体来遵循航天器的动作,而是推动航天器。”电极排列在航天器内’S绝缘内腔检测自由浮动立方体的位置,偶尔会引发微型炸丸的柔和射击,以使它们远离Lisa探测器’墙壁。演习精致精致。成千上万的微生物可能几乎可以在地球上移动一张纸,但半吨航天器只带六个。通过紫外线的周期性脉冲进一步稳定立方体,其中和消失的小电荷,从宇宙射线的冲击产生。

对立方体的最大扰动’McNamara说,现在是稀有的气氛仍然留在宇宙飞船上’S的内腔,只有10亿的地球压力’表面水平的空气。 Lisa Pathfinder团队现在尽可能多地从测试室中泵出来,以进一步增强实验’s stability. “We’现在限制了来自垂直的气体分子随机运动的噪音,” McNamara says—一种叫做Brugian Motion的现象,即1905年使用的Einstein来临时普通物质由原子组成的情况。“换句话说,正如我们试图证明爱因斯坦对一般相对性是正确的,他的另一个预测—Brownian noise—现在已成为我们的局限!”