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解決方案

史上最“穩(wěn)”的激光傳輸,能證明愛因斯坦的廣義相對論?

星之球科技 來源:《自然·通訊》2021-01-27 我要評論(0 )   

  西澳大利亞大學安裝在屋頂?shù)奶煳呐_。  近日,來自國際射電天文學研究中心(ICRAR)和西澳大利亞大學(UWA)的科學家們創(chuàng)造了一項世界紀錄:實現(xiàn)了大氣層中的最“...



  西澳大利亞大學安裝在屋頂?shù)奶煳呐_。

  近日,來自國際射電天文學研究中心(ICRAR)和西澳大利亞大學(UWA)的科學家們創(chuàng)造了一項世界紀錄:實現(xiàn)了大氣層中的最“穩(wěn)”激光信號傳輸。除了澳大利亞的研究人員,法國國家空間研究中心(CNES)和巴黎天文臺法國計量實驗室系統(tǒng)參考空間(SYRTE)的研究人員也參與了這項合作研究。相關(guān)論文于當?shù)貢r間1月22日刊發(fā)在《自然·通訊》雜志上。

  該團隊將相位穩(wěn)定技術(shù)(phase stabilization technology)與先進的自導向光學終端結(jié)合,才取得了這一突破性成果。簡而言之,相位穩(wěn)定技術(shù)可以使激光信號免受大氣干擾,從一個點發(fā)送到另一個點。

  該論文的第一作者、ICRAR和UWA的博士生Benjamin Dix-Matthews指出,這種技術(shù)有效地消除了大氣湍流。他介紹道:“我們可以對大氣湍流進行三維校正——上下、左右以及傳送方向。這就好比流動大氣被清除,仿佛不存在一般。由此,我們才能成功在大氣中發(fā)送具有高度穩(wěn)定性的激光信號,并維持原始信號的質(zhì)量?!?/p>

  如果要借助在大氣中進行傳輸?shù)募す庀到y(tǒng)來比較兩個不同地點的時間流動差別的話,這項新成果就是當今世界上最精確的方法。

  

  自導向光學終端

  同時在ICRAR和UWA擔任高級研究員的Sascha Schediwy博士表示,新研究具有令人興奮的應用前景。他解釋:“如果在地面上安裝研究中的一個光學終端,再在太空中的衛(wèi)星上安裝另一個,那么你就可以開始探索基礎(chǔ)物理學的奧秘了。這樣你不僅可以更精確地檢驗愛因斯坦的廣義相對論,還可以觀察基本物理常數(shù)是否會隨著時間而變化?!?/p>

  另外,這項技術(shù)的精確測量手段在地球科學和地球物理學中也十分實用。“比如,它可以改進基于衛(wèi)星的地下水位變化研究,或者用于搜尋地下礦產(chǎn)資源,”Schediwy博士說。

  光通信是指利用光傳送信息的新興領(lǐng)域,它還有更多的潛在優(yōu)勢。光通信不僅可以確保衛(wèi)星和地球之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?,其?shù)據(jù)速率也比目前的無線電通信要高得多。

  Schediwy博士展望道:“我們的技術(shù)可以使衛(wèi)星到地面的數(shù)據(jù)傳輸速率提高幾個數(shù)量級。下一代大型數(shù)據(jù)收集衛(wèi)星將更快地將關(guān)鍵信息傳送到地面。”

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