向物理学家们提问

问：我们所期望寻找到的引力波的振幅、频率和波长分别是多少？
——由来自澳大利亚的 Kostas 提交

答：每种探测器都只能在特定的频率范围找到引力波。

LIGO 和其它的地基探测器对从几十赫兹(每秒的周期数)到几千赫兹的频率都是敏感的。这些频率人耳也能感觉得到，但其振幅要小得多。你的耳朵可以从空气气压的几百亿分之一的变化中提取出声波。而 LIGO 可能看到的最强的信号也要比前者的几百亿分之一还要小 － 也许只有千分之一，虽然我们也不希望这样。这些信号的波长范围从几十英里到地球的直径。

和地球一道绕着太阳运行的 LISA 将可以看到频率从十分之一赫兹到万分之一赫兹的引力波。也就是说对应的波长将达到地球绕日轨道直径的十倍。LISA 探测的信号将来自银河系的碰撞，其振幅将是 LIGO 信号的几千倍。而这仍然只有你的耳朵能探测到的压力变化的几十亿分之一。

接下来的一个频率窗口是在几十亿分之一赫兹的范围，其周期是若干年。而对应的波长将和太阳到邻近恒星的距离差不多。我们将使用“脉冲星时间校准阵列”来寻找这些信号。脉冲星是分布在我们银河系各处的自旋恒星，可以看作是非常好的时钟。“阵列”表示我们将花费多年的时候来进行观察(我们刚刚才开始)。如果有一个该频率范围内的引力波在我们和脉冲星中间穿过，它将在不同方向扭曲我们和脉冲星之间的时空结构，我们观测到的脉冲星自旋速率也将以一定模式发生变化。

最后一个频率范围是在几十亿分之一的几十亿之一赫兹。这些引力波在宇宙产生以后只传播了几个周期，其波长范围和宇宙的尺度相近。这些信号的表现形式是宇宙微波背景(来自宇宙边缘的大爆炸所产生的余热)中的模式。我们还没未见过这些模式，因此它们一定是相当微弱的。但因为它们是来自大爆炸之后宇宙还处于微观状态的时候，如果我们能找到它们，我们将了解一些全新的知识。