引力波：宇宙最初的涟漪 引力波：宇宙最初的涟漪 当代宇宙学认为宇宙始于暴胀，广义相对论预言，暴胀过程中时空剧烈的膨胀将产生原初引力波，其物理本质是暴胀过程中时空本身的量子涨落 暴胀预言的原初扰动为高斯随机场，分布于整个宇宙当中，并不局限在某个特殊的领域，因此，原初引力波是一类背景引力波经过近137亿年的演化，它的主要频段分布在阿赫兹到飞赫兹，属于引力波家族中频率最低的一类它完全不同于美国LIGO（激光干涉引力波天文台）实验组探测到的来自黑洞、中子星并合产生的高频引力波 原初引力波是检验暴胀及其他候选早期宇宙论，如反弹、循环等模型，探索宇宙起源的唯一有效途径，被誉为当代宇宙学的“圣杯”国际上，原初引力波至今未被观测到，是宇宙学一大热点前沿 由于原初引力波的存在，将影响光子在最后散射面上的分布，从而会在CMB上留下特殊的印记——原初B模式偏振，因此，对CMB B模式偏振的精确测量为探测原初引力波提供了有效途径 微波实验可以通过空间卫星、高空气球及地面微波望远镜开展观测自1965年微波背景被发现以来，已经先后有三代空间卫星给出了精确测量，气球实验于本世纪初最先提供了大尺度上对CMB功率谱的高信噪比测量，并给出平坦宇宙的测量结果。
之后的普朗克卫星对温度功率谱作了更为精确的测量 对CMB偏振的精确测量，从而探测原初引力波是该研究领域下一个重要核心科学目标然而，在普朗克卫星之后，目前尚未有立项的空间CMB卫星项目而地面CMB观测，以其精度高、建设周期短、成本较低，风险小等优势将成为近期研究的主要手段 地面CMB探测实验已经给出对微波光子偏振的精确测量现在有一些正在开展观测的CMB实验也有一些正在建设的天文台，均分布在南半球的南极极点和智利的阿塔卡马沙漠台址我国的原初引力波探测计划的主要科学目标聚焦于原初引力波以及检验CPT对称性 地面CMB探测对台址观测环境要求苛刻，需要极高的大气透射率大气中所含水汽是CMB 偏振观测的主要噪声来源，水汽不仅吸收CMB 光子，而且在CMB 观测的微波频段产生大量噪声辐射海拔高、大气干燥是对CMB观测台址的基本要求 基于全球大气模型及气象数据分析结果显示，地球上可以开展CMB观测的台址包括南半球的南极、智利的阿塔卡马，和位于北半球的我国青藏高原以及格陵兰岛目前，已经完成或正在运行的以探索原初引力波为主要科学目标的地面CMB 偏振实验都位于南半球的南极或智利，无法覆盖北半球天区。
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