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これは、世界で最も純粋な光のビームです


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これは、世界で最も純粋な光のビームです

(図 Green Pixabay)  (Fig.) アーティクル・イメージ

 

マサチューセッツ工科大学(Massachusetts Institute of Technology、MIT)の科学者達のチームは、世界で最も純粋なレーザーを製造しました。

宇宙で使用するのに十分な持ち運びできるように作られた装置は、これまでに作成された他のどのレーザーよりも経時変化が少ないレーザー光のビームを生成します。通常の状態では、温度変化および他の環境要因により、レーザー・ビームが波長間で波打つようになります。研究者達はそれを「線幅(linewidth)」と呼び、それをヘルツ(振動数)、または単位秒あたりのサイクル数で測定しています。他のハイエンド(周波数特性などの上端、高域端)・レーザーは通常1,000から10,000ヘルツの線幅を達成します。このレーザーの線幅はわずか20ヘルツです。

その極度な純度を達成するために、研究者達は、2メートルの光ファイバ(optical fibers)を使用した。それは、とても低い線幅のレーザー光を生成することで既に知られていました。そうして彼らは、過去の波長に対する現在の波長をレーザーに絶えず点検させることで、発生したエラーを修正し、線幅をさらにもっと改善しました。  [6 クール地下科学研究所]

これは一大事だと研究者達は述べました。なぜならば、高線幅は、レーザー光線に依存している精密機器の誤差の原因の1つです。高線幅レーザーを用いた原子時計または重力波検出器(Gravitational-wave detectors)は、装置が生じるデータを混乱させて、低線幅バージョンと同じくらい良い信号を生成することはできません。

本日(2019年1月31日)のオプティカ(Optica)誌に掲載された論文で、研究者は次のように書いています。  彼らのレーザー装置はすでに「コンパクト」で「ポータブル(持ち運びできるもの)」です。しかし、彼らはそれをさらに小型化しようとしている、と彼らは声明の中で述べました。

彼らが想像する1つの可能な用途とは。 宇宙での重力波検出器基地です。

重力波検出器は、遠く離れた大規模な出来事が、時空に与える影響を感知します。例として、2つのブラックホールが衝突するときに結果として生じる衝撃波は、石で叩いたプールの水のように波打つ空間です。レーザー干渉計重力波観測所(LIGO、Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory)は、2015年にノーベル賞を受賞した実験で、これらの波紋を最初に発見しました。その実験は、レーザー・ビームを注意深くモニターすることに頼っていました。それらのビームが形を変えたとき、それは時空自体がかき乱された証拠でした。

研究者達は、より大きく、より正確な重力波検出器を軌道上に構築することを計画しています。そして、これらのMITの科学者達は、彼らのレーザーがその仕事には完璧だと考えています。

 

 

----- 出典 -----

www.space.com

 

----- この記事を読んで -----

レーザー光線が改良され、その干渉により重力波が検出できたテクノロジーの進歩です。

重力とは何かでしょうか? 未だによく分かっていません。

一般相対論で言われているように、重力の伝播速度は光速として良いのでしょうか? そうした場合に説明のつかない、量子もつれのように、無限遠から瞬時に伝わるものは何なのでしょうか? 

素粒子論が言うように、重力を受け持つ粒子として重力子を想定した考え方が、そもそも飛躍したものなのでしょうか?

宇宙の構造にかかわることで、現代物理学が答えを出せていないことは、尽きない関心事ですし、ミステリーです。

 

基本相互作用 - Wikipedia

 

----- パズルのピース -----

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