前兆

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關於對【LIGO科學家直接探測到引力波】事件的研究報告

作者：前兆於 2016-4-9 21:59 發表於最熱鬧的華人社交網路--貝殼村

通用分類:熱點雜談|已有54評論

關鍵詞：研究報告, 徵求意見, 科學家, 地震

關於對【LIGO科學家直接探測到引力波】事件的研究報告

（徵求意見稿）

------「引力波」還是「地震前兆波」------

作者：呂大炯

前言：

由於激光干涉儀不僅能夠記錄地震波，而且還可以記錄到各種各樣的地震前兆（參考呂大炯所著「臨震預報」一書）。在以「LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration」的名義發表的引力波探測一文中只提到，已經考慮了對地震波的排除，但起碼沒有看到是否也考慮了對地震前兆或者地球內部其他來源的排除。而這些也並不是完全不可能的......

據此，我們設想：所探測到的「引力波」是否可能是一種「地震前兆」？按照這一思路，我們作了一些探討！

一.美國所探測到的「引力波」是否可能是大地震的臨震前兆波？

如果說，在2015年9月14日9：50：45 （ UTC）所探測到的「引力波」是一種「地震前兆」，那麼這一事件應該發生在某一次大地震之前；又如果所探測到的「引力波」是一種「臨震前兆」那麼這一事件應該發生在某一次大地震之前若干天，比如說2～3天。

讓我們先來查詢一下在2015年10月26日之前的前半年時間內所發生的全世界七級以上大地震：

· 1.尼泊爾博克拉†‡（M7.9，4月25日）

· 2.尼泊爾科達里†（M7.3，5月12日）

· 3.日本小笠原群島（M8.5，5月30日）

· 4. 智利伊亞佩爾（M8.3， 2015年9月16日19：54：33本地時間）

· 5. 興都庫什山脈†（M7.5，10月26日）

怎麼這麼巧呢？這到底是偶然的巧合還是思路正確：恰恰在所謂的「引力波」到達后的2～3天的時間內，在離美國兩個 LIGO 引力波探測器 7000～8000公里左右的智利發生了8.3級大地震，「引力波」事件正好落入智利大地震臨震的時間段！而在這半年中其他一些大地震離 LIGO探測器就要遠得多，唯獨這個離 LIGO 探測器最近的智利的大地震的前2～3天探測到了「引力波」。所以說，所探測到的「引力波」只是一種「地震前兆波」的構想也逐漸浮出水面。

根據我們以前預報地震的實驗來看，能夠接受到幾千公里以外的8級以上地震的前兆波一點也不奇怪，而對於高靈敏度儀器接受不到8級以上大地震的臨震前兆那才是非常值得奇怪的事情！

二. 關於信號頻譜：

如果說探測到了某某波動，那麼就要說明所探測到的信號的頻譜以及探測儀器對波動頻率的響應曲線，從而確定所探測到的波形有沒有被畸變……

據「人類首次直接探測到了引力波「（騰訊太空喬輝2016年02月11日23:43）一文介紹：探測到的引力波信號初始頻率為35赫茲，接著迅速提升到了250赫茲，最後變得無序而消失……（整個過程持續了僅四分之一秒。位於利文斯頓的探測器比位於漢福德的探測器早探測到7毫秒，這個時間差表明引力波是從南部天區傳來。）

如果說，所探測到的信號是地震前兆波的話，那麼讓我們來看一看一般的地震前兆波是否符合LIGO探測器所探測到的信號的頻譜。

對於6.5至7級以上的地震，若以計頻器計測大震的頻率，應該介於40Hz至1575Hz左右。我們可以把前兆看成類似於大地震的初動（在被觸發后沒有震起來），其初動頻率的低端應該和地震頻率相同，而高端則應該低於1575Hz ，估計可為幾百Hz. 這個頻段和他們探測到的所謂的「引力波」信號頻段一致。

其次，假定電磁輻射前兆是由於某種壓電效應引起的，那麼電磁輻射前兆的頻段也應該和應力前兆一致。

所以說，不能排除LIGO探測器所探測到的信號是地震前兆波的可能性。

三.關於信號的持續時間：

前兆為什麼只有0.4秒？也就是說，如果他們的信號是地震前兆的話，為什麼只有0.4秒？

作者在過去主要研究的是臨震前兆，也就是發生在大地震前數天的前兆。在地震前，地應力是被固體潮所調製的，所以只有在地應力達到或超過前兆閾值時，前兆才會產生。也就是說臨震前兆是在固體潮的峰谷值處以突變形式發生，所以一般來說，它們都是短暫的。（在地應力達到或超過發震閾值時，地震就發生了。）由於他們的引力波探測器的屏蔽肯定非常之好，所以只有在固體潮最大峰谷值的那一小段時間（比如說0.4秒）內發出的最強的電磁輻射才能夠穿透屏蔽，從而被他們的探測器探測到。而在0.4秒以外的電磁輻射被儀器屏蔽掉了。

四. 關於信號的產生時間：

通常臨震前兆在大地震前2～3天發生。大多數情況會是這樣！在前面第一節中已經講過，LIGO所探測到的所謂」引力波「的確發生在智利8.3級地震前2～3天！

五.關於引力波的入射角及信號強度：

該文好像沒有提到「引力波」的入射角度的問題。它與探測儀器所在平面的夾角究竟如何？因為這直接關係到信號強度。由於他們每台干涉儀互相垂直的兩臂都是自由的，所以在某個入射角度下，信號可能會被抵消。又由於兩台干涉儀的干涉臂不是互相平行的（請參考論文截圖），因此兩台干涉儀測到的信號強度可能會有或大或小的差異 ……

讓我們來查看LIGO英文論文中的一段。論文上說: 他們的另外兩台儀器，其中一台靈敏度低，測不到，另一台正在升級，所以在只有兩台儀器的情況下，發射源的位置是被相對到達時間來決定的。
也就是說，他們是反推出來的！不是測量出來的。.

另外一篇介紹性的文章中說：只有澳大利亞的干涉儀聯網后才能提高引力波源的定位精度。換句話說，沒有澳大利亞的干涉儀，定位就會有困難。間接說明了我們的懷疑是有一定道理的！

六.關於兩個探測器之間信號時差的討論：

1. 兩台LIGO探測器探測到的時間之差約7毫秒，有人認為：這隻能是一個人為的信號產生的誤差值。我們認為：如果信號是從智利地震的震中發出來的，那麼這個7毫秒就可能是人為的誤差，實際上應該是10毫秒！

2.第二種可能是：震中不一定是這個特定前兆的發源地（當然震中也會產生前兆），M8級地震破裂板塊面積實乃上千公里，前兆應力點完全有可能是在遠離L1、H1的另一方向上！預計這個應力點很有可能是在東太平洋的斷裂帶上。需要找出符合兩個探測器之間具有7毫秒時差的這個前兆應力點，。為了驗證這個論點，至少要有三個探測器！這和上面第五節中討論的內容相呼應！

七. 伽馬射線暴不能說明LIGO探測到的信號就是引力波：

（和中國科技大學蔡一夫教授商榷）

中國科學報2016－02－18第一版要聞中，有一篇報道了中國科技大學物理學院蔡一夫教授對「引力波探測質疑」的回應文章。

蔡先生首先對質疑表示肯定，然而他為LIGO對引力波的探測結果作了如下的辯解：

黑洞併合不僅僅只有引力波還有電磁波信號，也就是伽馬射線暴，相關信號被其他望遠鏡獨立捕捉到並互相檢驗過。這就說明LIGO探測到的信號不是引力波的概率很低。

本文作者認為，他的這一辯解非但沒有幫了LIGO，反而給「呂大炯研究員認為LIGO所探測到的信號可能是地震前兆「的論述提供了進一步的佐證！

在地震預報領域中幾乎是眾所周知，在大地震前經常會觀測到來自宇宙的磁暴。有的地震學家還利用磁暴來預測地震！讓我們先來引用「汶川8.0級地震的根源和成因」（虞震東）一文中的一段話：

以２００５年１月２０日的宇宙線大ＧＬＥ事件為標誌的宇宙線環境增強是汶川８．０級大地震的主要根源。在此要加以說明的是，宇宙線大ＧＬＥ事件的增強幅度，只是一個標誌或指標。並不是說增強了的那些宇宙線中子部分單獨就能引起大地震。引起大地震的是相應的那個太陽宇宙線耀斑在爆發中產生的全部高能輻射，包括已知的和未知的各種高能輻射。我們認為，還有一個重要的天文事件對汶川大地震也是有影響的。它就是２００８年３月１９日觀測到的極為重要的γ射線暴ＧＲＢ０８０３１９Ｂ。這個γ射線暴距地球約７５億光年。它最令人驚奇的特點是它的光學餘輝竟然達到視星等５．３［１０］。γ射線暴是宇宙大爆炸之後所知的最猛烈的爆發。一般認為，大多數γ射線暴是大質量恆星燃盡核燃料后發生坍縮形成黑洞或中子星時產生的。它釋放的能量可以高達１０５４爾格／秒［１１］。爆發過程中除產生γ射線、Ｘ射線、可見光和射電輻射外，還產生已知的和未知的各種高能粒子流。這些作用到地球的由γ射線暴產生的各種高能輻射和物質肯定要對地球產生影響。在新星爆發和大地震關係的研究中已經知道，恆星爆發的最亮視星等是反映它對地震影響程度的指標。最亮視星等達到３等的新星爆發就可能引起８級大地震［４］。γ射線暴ＧＲＢ０８０３１９Ｂ的最亮視星等已經達到５．３等。它和前者的視星等之差只有２個星等。但γ射線暴的爆發規模比新星爆發要大很多億倍，從中產生的引起大地震的那些高能輻射和物質比新星爆發要大得多。所以，有理由相信，ＧＲＢ０８０３１９Ｂγ射線暴對地震活動有影響。也就是說，２００５年１月２０日的宇宙線大ＧＬＥ事件反映的太陽宇宙線耀斑和γ射線暴ＧＲＢ０８０３１９Ｂ的聯合作用是汶川８．０級地震的根源。

由此可見蔡先生所說的「相關信號（電磁波信號，也就是伽瑪射線暴）被其他望遠鏡獨立撲捉到並互相檢驗過「，並不能說明LIGO探測到的是引力波，而恰恰為本文作者認為的「LIGO所探測到的信號有可能是地震前兆波「提供了又一個有利的證據。地震與磁暴及伽馬射線暴之間有著緊密的聯繫；而電磁暴與引力波的關係卻從來就沒有被證實過，因為人類之前從未探測到過引力波。