這款環(huán)形激光器能夠測(cè)量地球旋轉(zhuǎn)率和旋轉(zhuǎn)軸的細(xì)微變化。測(cè)量相關(guān)速度和步伐有助于增加GPA導(dǎo)航的精度,甚至還可以預(yù)測(cè)由阿爾伯特·愛因斯坦預(yù)測(cè)的廣義相對(duì)論。
鋁制艙門是地下隱藏物的唯一線索。在距離慕尼黑市20公里遠(yuǎn)的德國(guó)菲爾斯騰費(fèi)爾德布魯克縣一處安靜的修道院村落的玉米地和小麥地中間,埋藏著一座混凝土倒金字塔建筑以及鋼鐵管道、精密反應(yīng)器,它們位于約3層樓深的地底深處。今年3月,當(dāng)激光開始穿過名為“地震旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)”(ROMY)的四面體邊緣時(shí),世界上最復(fù)雜的環(huán)形激光器由此啟動(dòng),它能夠反映地球自身如何旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
“這是此前從未建造過的一種結(jié)構(gòu)。”慕尼黑路德維希馬克西米利安大學(xué)地震學(xué)家Heiner Igel說,“它是一種很特別的設(shè)施?!笔顾?dú)一無二的特征包括保持激光穩(wěn)定以及檢測(cè)其波長(zhǎng)的細(xì)微變化。
這樣做使得ROMY能夠測(cè)量地球旋轉(zhuǎn)率和旋轉(zhuǎn)軸的細(xì)微變化。測(cè)量相關(guān)速度和步伐有助于增加GPA導(dǎo)航的精度,ROMY甚至還可以預(yù)測(cè)由阿爾伯特·愛因斯坦預(yù)測(cè)的廣義相對(duì)論:旋轉(zhuǎn)行星對(duì)附近時(shí)空的推拽作用,就像一只勺子進(jìn)了一鍋蜂蜜那樣。ROMY還對(duì)伴隨地震的輕微旋轉(zhuǎn)非常敏感,這一長(zhǎng)期被忽視的運(yùn)動(dòng)含有關(guān)于地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的線索。通過展示記錄相關(guān)運(yùn)動(dòng)的數(shù)值,ROMY可以為幫助石油和天然氣勘探者乃至想要聆聽月球和火星震顫的行星科學(xué)家的微型感應(yīng)器鋪平道路。
4個(gè)環(huán)
根據(jù)法國(guó)物理學(xué)家Georges Sagnac在1913年證實(shí)的一種效應(yīng),環(huán)形激光器是最精確的旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器。他把光分成圍繞一個(gè)旋轉(zhuǎn)桌面的周邊朝著相反方向運(yùn)行的兩束光。當(dāng)他把兩束光重新結(jié)合在一起時(shí),他看到了相互干擾的“條紋”——暗色和亮色的光帶表明兩束光波的反相位。朝著旋轉(zhuǎn)方向運(yùn)動(dòng)的光比相反方向運(yùn)動(dòng)的光移動(dòng)得稍遠(yuǎn),從而導(dǎo)致相移。