关于对【LIGO科学家直接探测到引力波】事件的研究报告

关于对【LIGO科学家直接探测到引力波】事件的研究报告

（征求意见稿）

------“引力波”还是“地震前兆波”------

作者：吕大炯

 前言：

由于激光干涉仪不仅能够记录地震波，而且还可以记录到各种各样的地震前兆（参考吕大炯所著“临震预报”一书）。在以“LIGO Scientific Collaboration and Virgo Collaboration”的名义发表的引力波探测一文中只提到，已经考虑了对地震波的排除，但起码没有看到是否也考虑了对地震前兆或者地球内部其他来源的排除。而这些也并不是完全不可能的......

据此，我们设想：所探测到的“引力波”是否可能是一种“地震前兆”？按照这一思路，我们作了一些探讨！

一.美国所探测到的“引力波”是否可能是大地震的临震前兆波？

如果说，在2015年9月14日9：50：45 （ UTC） 所探测到的“引力波”是一种“地震前兆”，那么这一事件应该发生在某一次大地震之前；又如果所探测到的“引力波”是一种“临震前兆” 那么这一事件应该发生在某一次大地震之前若干天，比如说2～3天。

让我们先来查询一下在2015年10月26日之前的前半年时间内所发生的全世界七级以上大地震：

·        1.尼泊尔博克拉†‡（M7.9，4月25日）

·        2.尼泊尔科达里†（M7.3，5月12日）

·        3.日本小笠原群岛（M8.5，5月30日）

·        4. 智利伊亚佩尔（M8.3， 2015年9月16日19：54：33本地时间）

·        5. 兴都库什山脉†（M7.5，10月26日）

怎么这么巧呢？这到底是偶然的巧合还是思路正确：恰恰在所谓的“引力波”到达后的2～3天的时间内，在离美国两个 LIGO 引力波探测器 7000～8000公里左右的智利发生了8.3级大地震，“引力波”事件正好落入智利大地震临震的时间段！而在这半年中其他一些大地震离 LIGO探测器就要远得多，唯独这个离 LIGO 探测器最近的智利的大地震的前2～3天探测到了“引力波”。所以说，所探测到的“引力波”只是一种“地震前兆波”的构想也逐渐浮出水面。

根据我们以前预报地震的实验来看，能够接受到几千公里以外的8级以上地震的前兆波一点也不奇怪，而对于高灵敏度仪器接受不到8级以上大地震的临震前兆那才是非常值得奇怪的事情！

二.  关于信号频谱：

如果说探测到了某某波动，那么就要说明所探测到的信号的频谱以及探测仪器对波动频率的响应曲线，从而确定所探测到的波形有没有被畸变……

如果说，所探测到的信号是地震前兆波的话，那么让我们来看一看一般的地震前兆波是否符合LIGO探测器所探测到的信号的频谱。

对于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。 我们可以把前兆看成类似于大地震的初动（在被触发后没有震起来），其初动频率的低端应该和地震频率相同，而高端则应该低于1575Hz ，估计可为几百Hz.  这个频段和他们探测到的所谓的“引力波”信号频段一致。

其次，假定电磁辐射前兆是由于某种压电效应引起的，那么电磁辐射前兆的频段也应该和应力前兆一致。

所以说，不能排除LIGO探测器所探测到的信号是地震前兆波的可能性。

三.关于信号的持续时间：

前兆为什么只有0.4秒？也就是说，如果他们的信号是地震前兆的话，为什么只有0.4秒？

作者在过去主要研究的是临震前兆，也就是发生在大地震前数天的前兆。在地震前，地应力是被固体潮所调制的，所以只有在地应力达到或超过前兆阈值时，前兆才会产生。也就是说临震前兆是在固体潮的峰谷值处以突变形式发生，所以一般来说，它们都是短暂的。（在地应力达到或超过发震阈值时，地震就发生了。）由于他们的引力波探测器的屏蔽肯定非常之好，所以只有在固体潮最大峰谷值的那一小段时间（比如说0.4秒）内发出的最强的电磁辐射才能够穿透屏蔽，从而被他们的探测器探测到。而在0.4秒以外的电磁辐射被仪器屏蔽掉了。

四. 关于信号的产生时间：

通常临震前兆在大地震前2～3天发生。大多数情况会是这样！在前面第一节中已经讲过，LIGO所探测到的所谓”引力波“的确发生在智利8.3级地震前2～3天！

五.关于引力波的入射角及信号强度：

该文好像没有提到“引力波”的入射角度的问题。它与探测仪器所在平面的夹角究竟如何？因为这直接关系到信号强度。由于他们每台干涉仪互相垂直的两臂都是自由的，所以在某个入射角度下，信号可能会被抵消。又由于两台干涉仪的干涉臂不是互相平行的（请参考论文截图），因此两台干涉仪测到的信号强度可能会有或大或小的差异 ……

让我们来查看LIGO英文论文中的一段。论文上说: 他们的另外两台仪器，其中一台灵敏度低，测不到，另一台正在升级，所以在只有两台仪器的情况下，发射源的位置是被相对到达时间来决定的。
也就是说，他们是反推出来的！不是测量出来的。.

另外一篇介绍性的文章中说：只有澳大利亚的干涉仪联网后才能提高引力波源的定位精度。换句话说，没有澳大利亚的干涉仪，定位就会有困难。间接说明了我们的怀疑是有一定道理的！

六.关于两个探测器之间信号时差的讨论：

1. 两台LIGO探测器探测到的时间之差约7毫秒 ，有人认为：这只能是一个人为的信号产生的误差值。我们认为：如果信号是从智利地震的震中发出来的，那么这个7毫秒就可能是人为的误差，实际上应该是10毫秒！

2.第二种可能是：震中不一定是这个特定前兆的發源地（当然震中也会产生前兆），M8级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！预计这个应力点很有可能是在东太平洋的断裂带上。需要找出符合两个探测器之间具有7毫秒时差的这个前兆应力点，。为了验证这个论点，至少要有三个探测器！这和上面第五节中讨论的内容相呼应！

七. 伽马射线暴不能说明LIGO探测到的信号就是引力波：

（和中国科技大学蔡一夫教授商榷）

中国科学报2016－02－18第一版要闻中，有一篇报道了中国科技大学物理学院蔡一夫教授对“引力波探测质疑”的回应文章。

蔡先生首先对质疑表示肯定，然而他为LIGO对引力波的探测结果作了如下的辩解：

黑洞并合不仅仅只有引力波还有电磁波信号，也就是伽马射线暴，相关信号被其他望远镜独立捕捉到并互相检验过。这就说明LIGO探测到的信号不是引力波的概率很低。

本文作者认为，他的这一辩解非但没有帮了LIGO，反而给“吕大炯研究员认为LIGO所探测到的信号可能是地震前兆“的论述提供了进一步的佐证！

在地震预报领域中几乎是众所周知，在大地震前经常会观测到来自宇宙的磁暴。有的地震学家还利用磁暴来预测地震！让我们先来引用“汶川8.0级地震的根源和成因”（虞震东）一文中的一段话：

以２００５年１月２０日的宇宙线大ＧＬＥ事件为标志的宇宙线环境增强是汶川８．０级大地震的主要根源。在此要加以说明的是，宇宙线大ＧＬＥ事件的增强幅度，只是一个标志或指标。并不是说增强了的那些宇宙线中子部分单独就能引起大地震。引起大地震的是相应的那个太阳宇宙线耀斑在爆发中产生的全部高能辐射，包括已知的和未知的各种高能辐射。我们认为，还有一个重要的天文事件对汶川大地震也是有影响的。它就是２００８年３月１９日观测到的极为重要的γ射线暴ＧＲＢ０８０３１９Ｂ。这个γ射线暴距地球约７５亿光年。它最令人惊奇的特点是它的光学余辉竟然达到视星等５．３［１０］。γ射线暴是宇宙大爆炸之后所知的最猛烈的爆发。一般认为，大多数γ射线暴是大质量恒星燃尽核燃料后发生坍缩形成黑洞或中子星时产生的。它释放的能量可以高达１０５４尔格／秒［１１］。爆发过程中除产生γ射线、Ｘ射线、可见光和射电辐射外，还产生已知的和未知的各种高能粒子流。这些作用到地球的由γ射线暴产生的各种高能辐射和物质肯定要对地球产生影响。在新星爆发和大地震关系的研究中已经知道，恒星爆发的最亮视星等是反映它对地震影响程度的指标。最亮视星等达到３等的新星爆发就可能引起 ８级大地震［４］。γ射线暴ＧＲＢ０８０３１９Ｂ的最亮视星等已经达到５．３等。它和前者的视星等之差只有２个星等。但γ射线暴的爆发规模比新星爆发要大很多亿倍，从中产生的引起大地震的那些高能辐射和物质比新星爆发要大得多。所以，有理由相信，ＧＲＢ０８０３１９Ｂγ射线暴对地震活动有影响。也就是说，２００５年１月２０日的宇宙线大ＧＬＥ事件反映的太阳宇宙线耀斑和γ射线暴ＧＲＢ０８０３１９Ｂ的联合作用是汶川８．０级地震的根源。