路易斯安那州利文斯顿市 - 距离建筑物大约一英里半，您可以从太空中看到它，道路上的每辆汽车都会变慢到爬行。驾驶员知道将非常重视将10英里/小时（16 km/h）的速度限制限制：这是因为该建筑物容纳了一个大规模的探测器，该探测器正在尝试以有史以来最小的规模来寻找天体振动。毫不奇怪，它对周围的所有尘世振动都很敏感，从一辆经过的汽车的隆隆声到全球另一侧的自然灾害。
结果，在其中一个工作的科学家Ligo(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) detectors must go to extraordinary lengths to hunt down and remove all potential sources of noise — slowing down traffic around the detector, monitoring every tiny tremor in the ground, even suspending the equipment from a quadruple pendulum system that minimizes vibrations — all in the effort to create the most "silent" vibrational spot on Earth.
“一切都与搜寻噪音有关，”探测器工程小组Janeen Romie在路易斯安那州的LIGO探测器领导。
为什么Ligo物理学家如此痴迷于消除噪音并在地球上创造最无振动的位置？要了解，您需要知道什么引力波是以及Ligo首先如何检测它们。根据一般相对论，时空是同一连续性的一部分，这是爱因斯坦称为时空。在时空中，迅速加速的巨大物体会产生引力波，就像将卵石滴在池塘表面上时看起来像向外辐射的涟漪。这些波揭示拉伸和收缩宇宙本身的结构。
您如何衡量变化时空本身，当任何测量设备都会遇到相同的更改时？巧妙的解决方案是所谓的干涉仪。它依赖于引力波沿一个方向拉伸时空，同时沿垂直方向收缩。想想水上的浮标：当波浪通过时，它会上下波动。在重力波辐射到地球的情况下，一切都在来回偏置，而不是上下振荡。
Ligo的探测器由激光源，梁拆分器，几个镜子和光检测器组成。光线离开激光，通过光束弹奏者分成两个垂直的梁，然后从干涉仪的手臂向下等相等的距离到两个镜子，在那里，光线被反射回到手臂上。然后，这两个梁击中了检测器，该检测器位于反射镜之一的对面。当引力波穿过干涉仪时，它使一个臂之一稍长，另一个稍短，因为它沿着一个方向伸展空间，同时沿另一个方向压缩。这种无限的小型变化登记处，以击中光检测器的光模式。 Ligo的灵敏度水平相当于“根据Ligo合作网站，测量到最近的恒星（约4.2光年）的距离（约4.2光年）的精度要小。”。
Ligo的博士后研究员卡尔·布莱尔（Carl Blair）说，为了能够检测到头发的宽度波，科学家竭尽全力消除对这种细微调整的设置的任何潜在干扰。
首先，2.5英里长的（4公里）的手臂是世界上最完美的真空之一，这意味着它几乎不含分子，因此没有什么可以干扰光束的路径。探测器还被各种设备（地震仪，磁力仪，麦克风和伽马射线检测器）所包围，以衡量数据中的干扰并删除它们。
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布莱尔说，任何可能干扰或被错误地解释为重力波信号的东西也必须被追捕和消除。其中包括检测器本身内的缺陷 - 所谓的噪声 - 或非没血体物理障碍，这些干扰被仪器拾取 - 所谓的故障。物理学家甚至必须考虑构成探测器镜像的原子的振动以及电子中电流的随机波动。在更大范围内，小故障可以是从过往的货运火车到口渴的乌鸦。
而且故障可能真的很棘手。当Arnaud Pele加入Ligo的探测器工程团队时，他的任务是弄清楚特别讨厌的干扰来自何处：测量重力波检测器围绕地面运动的仪器正在注册恒定的尖峰，没有人知道为什么。经过几个月的偷窃侦探，他找到了罪魁祸首：一个谦虚的岩石在通风系统下的地面和某些机械弹簧之间居住。由于岩石，弹簧无法阻止呼吸机的振动出现在检测器中，从而导致神秘信号。贝利说：“这是我工作中真正有趣的一部分，做这些侦探的事情。” “大多数时候，这是简单的解决方案。”在寻找宇宙远处的无限振动时，真正的工作可能是非常脚踏实地的。
也许最重要的是，还有三个探测器：除了路易斯安那州的一个探测器，华盛顿，华盛顿州还有一个在意大利：“如果有什么真实的[...]在所有探测器中都必须看起来相同，” Ligo Collaboration成员Salvatore Vitale，MIT助理教授Salvatore Vitale Vitale。如果是货运火车或春季下载有岩石，那么它将仅出现在三个探测器之一中。
借助所有这些工具和一些非常复杂的算法，科学家能够量化信号确实是引力波的可能性。他们甚至可以计算给定检测的错误警报率，或者偶然出现确切信号的可能性。例如，今年夏天早些时候的一项事件的错误警报率不到一次200,000年，使其成为极具吸引力的候选人。但是我们必须等到最终判决完成。
本文的报告得到了国家科学基金会的赠款的部分支持。
最初出版现场科学。
