脈沖星適合探測(cè)頻率約為10-8的引力波，宇宙微波背景輻射更是只能探測(cè)約為10-16次方這樣極端低頻的引力波。以上所有這些，就像是工作在不同的電磁波段一樣，共同描繪出完整的引力波的多彩世界。

LIGO的“黑科技”

就算LIGO的臂長(zhǎng)對(duì)應(yīng)的引力波頻率跟雙黑洞并合剛好一致，就算干涉原理吊炸天，憑什么LIGO可以測(cè)得出千分之一個(gè)質(zhì)子半徑的細(xì)微變化？

大陸板塊在移動(dòng)，大海在拍擊著全球的洋底，大氣呼號(hào)著，整個(gè)北美大陸的汽車(chē)轟鳴著，螞蟻軍團(tuán)就在隔壁掀起了一場(chǎng)滅國(guó)之戰(zhàn)……想要把所有這些噪聲隔離開(kāi)，專(zhuān)心傾聽(tīng)來(lái)自十幾億光年外、振幅為千分之一質(zhì)子半徑的波動(dòng)？

這就好比太平洋上臺(tái)風(fēng)肆虐時(shí)，我在上海的岸邊扔了一粒石子，請(qǐng)你在加州海灘上測(cè)出它的漣漪。但總的來(lái)說(shuō)我們有這么幾個(gè)辦法。

隔離震動(dòng)

當(dāng)你把這招用到極致，就是這樣：

左圖是升級(jí)改造前的LIGO：反射鏡僅有25厘米直徑，用兩根鋼絲吊起。而右圖中，升級(jí)改造后的Advanced-LIGO，使用了遠(yuǎn)為復(fù)雜的機(jī)構(gòu)，和更大、更重的反射鏡，來(lái)最小化反射鏡本身的晃動(dòng)。

干涉

兩束光，峰谷對(duì)應(yīng)，得到的光峰谷分別加強(qiáng)，總光強(qiáng)更強(qiáng)；峰谷錯(cuò)位相消，則最后什么光都沒(méi)有剩下。

這樣，光強(qiáng)極為靈敏的顯示了兩束光的峰谷之間的細(xì)微差距。

功率倍增器

激光越強(qiáng)，干涉產(chǎn)生的圖樣越清晰易測(cè)量。為了保證效果，LIGO需要750千瓦的激光功率——但LIGO激光功率其實(shí)只有200瓦——為將此功率倍增，LIGO讓入射的激光首先在很多鏡面之間來(lái)回反射，并將反射后強(qiáng)度疊加后的光原路輸回原光路，形成所謂“能量循環(huán)”，滿足了LIGO的功率要求。

鏡子

純二氧化硅打造，每300萬(wàn)個(gè)光子入射，只有1個(gè)會(huì)被吸收。一個(gè)字，亮。

真空

LIGO的激光臂全部在真空腔內(nèi)，其真空腔體積在地球上僅次于LHC（歐洲的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)），氣壓僅為萬(wàn)億分之一個(gè)大氣壓。

反射

有如上所述的強(qiáng)激光、超潔凈的鏡片和真空環(huán)境，LIGO才能無(wú)所畏懼的讓激光在4km臂中反射了400次再進(jìn)行干涉——這極大地增加了LIGO的有效臂長(zhǎng)，讓它能以1600km的臂長(zhǎng)，探測(cè)更低頻的信號(hào)，并且得到更顯著的測(cè)量結(jié)果。

發(fā)布會(huì)上，美國(guó)人表示“LIGO是世界上最精密的測(cè)量?jī)x器”，誠(chéng)哉。