研究人员提议向月球发射激光以探测早期宇宙的引力波

一个欧洲研究小组建议，月球的轨道可以被用作一个巨大的引力波探测器--时空结构本身的涟漪。这些波比现有的探测器所能接收到的要小得多，它们可能来自早期宇宙。

涉及巨大质量的宇宙事件如黑洞之间的碰撞可以释放出相当巨大的能量，以至于它们可以在物理上扭曲时空的连续性从而产生被称为引力波的涟漪。虽然这种现象最早是由爱因斯坦在一个多世纪前预测的，但引力波直到2015年才被直接探测到。

为了探测引力波，像LIGO和Virgo这样的设施将激光器射入4公里长的隧道并等待。据了解，在减少其他环境影响后，该激光束的任何微小变化都表明有引力波冲过它，实际上是扭曲了现实。虽然这种扭曲可能只有质子宽度的千分之一，但这些敏感的仪器可以探测到它。

多年来，科学家已经进行了几十次探测，但目前的技术只能在某些频率内接收信号。在新的研究中，西班牙UAB和IFAE及伦敦大学学院的研究人员提出了一种新的方法，即利用月球围绕地球的轨道来探测更低频率的引力波。

阿波罗宇航员在月球表面留下了镜子，而地球上的观测站不断地将激光射向它们并测量它们如何反射。这使科学家能跟踪月球跟地球的距离，精确到1厘米以内。在某种程度上，这是现有引力波探测器的一个更大的版本--但LIGO的激光器只走了4公里，而到月球的平均距离有384,400公里。

我们对月球的测量精度加上额外的距离--再加上月球绕地球运行需要28天的事实，所有这些加起来使得这种方法对探测微赫兹波段的引力波特别敏感。这些频率超出了现有探测器的能力，但却引起了科学家的特别兴趣。

科学家们认为，微赫兹引力波将来自非常早期的宇宙，因为它经历了高能量阶段之间的过渡。探测和解码这些波可以揭示出关于宇宙历史上一个难以研究的时期的大量新信息。

这并不是第一次考虑让月球在引力波探测中发挥作用。去年，另一个团队提出，月球表面可能成为未来设施的理想地点--理由是它跟背景干扰的隔绝。然而新建议的主要优点是，它无需建造一个新的设施--现有的技术就可以被重新利用。

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