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分析引力波的Python庫,到底是什么鬼?-鄭州網站建設

夢之網科技?2019-10-02?經驗之談?

【摘要】美國LIGO科學合作組織面向全球宣布,LIGO首次直接探測到引力波和首次觀測到雙黑洞碰撞與并合!這一發現印證了物理學大師愛因斯坦100年前的預言。在物理學上,引力波是愛因斯坦廣義相對論所預言的一種以光速傳播的時空波動。也帶火了分析引力波的Python庫。

據悉,此次探測到的引力波是由13億光年之外的兩顆黑洞在合并的最后階段產生的,經過13億光年的時空旅行,最后被美國的“激光干涉引力波天文臺”(LIGO)的兩臺孿生引力波探測器探測到的。

GitHub

目前這個Python包GWPY的安裝已經可以直接輸入命令:pip install gwpy就可以完成安裝了。

激光干涉引力波觀測站LIGO和另外一個研究機構Virgo將用于引力波數據分析的Python代碼整理后,形成了GWPY,它使用的依賴包包括numpy、scipy、cycler、matplotlib、astropy等。

2GWPY在引力波檢測中的具體作用

分析引力波的Python庫,到底是什么鬼?-鄭州網站建設

數據對象正是GWPY的核心關注點,GWPY還提供了4種核心數據對象,分別代表引力波探測器所產生的四種標準數據:TimeSeries(時間序列數據)、Spectrum(光譜數據)、Spectrogram(光譜圖)和DataQualityFlag。

國外網站Reddit上,來自LIGO的幾位專家和網友展開了一場全面的討論,針對在引力波預測中是否使用了Python的GWPY包,LIGO專家給出了肯定的答復。

根據負責管理引力波監測設備的科學家介紹,Python語言在此次引力波檢測過程中主要的作用是對檢測設備進行自動化管理好數據分析。LIGO負責數據分析的科學家表示,LIGO使用的許多分析工具都是用Python開發的,而且這次引力波大發現最終的統計顯著性(final significance)就是用這些工具計算得出。

GWPY數據可視化分析

分析引力波的Python庫,到底是什么鬼?-鄭州網站建設

當然,如果你仔細觀看,會發現此次LIGO介紹的論文中,幾乎所有的數據圖表都是用Python GWPY包中的matplotlib繪制的。

而跟著引力波火起來的,還有分析引力波的研究機構LIGO公布在GitHub上的一個Python庫。可以說Python豐富的第三方庫資源是它的優勢,甚至有時候程序員花了大量精力寫好了代碼,卻發現一個庫函數就輕而易舉解決了,如今LIGO公布了GWPY還不快快學起來?

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