重力波理論是由愛因斯坦於廣義相對論中的時空概念所引伸出來。而近一百年來
，科學家一直尋找證明重力波存在的直接證據。這已經變成是世界性的活動，美
國、歐洲與日本等地都積極地發展出各種地面的觀測設備。在不久的將來，這些
觀測設備將會載送到太空，進行觀測。最近有一項將於2012年發射的歐洲太空總
署與美國太空總署聯合計畫，稱為LISA（laser Interferometric Space Antenna
）。LISA由三艘太空船所組成，將是繞行地球的軌道上，最大的科學儀器。
根據愛因斯坦的相對論，重力波是由宇宙中大質量天體（例如中子星或是黑洞）
的運動所引起。當遙遠天體運動時，它們之間的重力也會隨之改變；相同的原理
，帶電的粒子運動時將會發射出電視或是收音機可以收到的電磁波訊號。如果是
像電子這種非常輕的粒子，運動的速度將會很快，所以可以發射出包括可見光波
段與X射線波段等頻率範圍涵蓋很廣的電磁波。因為發射重力波的天體都比電子要
重得多，所以科學家預測重力波的頻率應該非常的低，大概是數秒到數小時才會
偵測一個完整的波動。
重力波非常的微弱，微弱到地球上的一些效應（例如地震）都會干擾到偵測的結果
，因此限制了偵測儀器的靈敏度。但如果增加偵測儀器的質量就可以增加靈敏度，
因此重力波偵測器都盡量蓋的越大越好。現在的地面偵測器涵蓋的範圍大約是數公
里見方，可以用來偵測到超新星爆炸之下的中子星訊號（大約千分之一秒一次訊號
），或是本銀河系附近的天體碰撞訊號。但是我們最感興趣的黑洞碰撞或是星系融
合的訊號，卻因為頻率太低，被地球隨機的地震波所淹沒。因此解決這樣的困擾，
唯一的方法應該就是把儀器送進太空中。
在LISA的計畫中，將會有三艘相距五百萬公里遠的太空船，相互間用雷射進行探測
，可以偵測到數百億分之一公尺的擾動。要達到這麼高的靈敏度，偵測儀器需要放
在真空室中，避免太空中帶電粒子的碰撞所影響。由於這麼高的靈敏度，太空任務
的精確度也要提高近1000倍，因此歐洲太空總署將會在2008年，執行LISA探路者的
試飛計畫，以確保雷射儀器能達到要求的靈敏度。
參考資料來源：Searching for Gravity Waves, 2005.04.05；轉載自中研院天文網
* 轉載自臺北天文館
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