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分析引力波的Python库,到底是什么鬼?-郑州网站建设

梦之网科技2019-10-02经验之谈

【摘要】美国LIGO科学合作组织面向全球宣布,LIGO首次直接探测到引力波和首次观测到双黑洞碰撞与并合!这一发现印证了物理学大师爱因斯坦100年前的预言。在物理学上,引力波是爱因斯坦广义相对论所预言的一种以光速传播的时空波动。也带火了分析引力波的Python库。

据悉,此次探测到的引力波是由13亿光年之外的两颗黑洞在合并的最后阶段产生的,经过13亿光年的时空旅行,最后被美国的“激光干涉引力波天文台”(LIGO)的两台孪生引力波探测器探测到的。

GitHub

目前这个Python包GWPY的安装已经可以直接输入命令:pip install gwpy就可以完成安装了。

激光干涉引力波观测站LIGO和另外一个研究机构Virgo将用于引力波数据分析的Python代码整理后,形成了GWPY,它使用的依赖包包括numpy、scipy、cycler、matplotlib、astropy等。

2GWPY在引力波检测中的具体作用

分析引力波的Python库,到底是什么鬼?-郑州网站建设

数据对象正是GWPY的核心关注点,GWPY还提供了4种核心数据对象,分别代表引力波探测器所产生的四种标准数据:TimeSeries(时间序列数据)、Spectrum(光谱数据)、Spectrogram(光谱图)和DataQualityFlag。

国外网站Reddit上,来自LIGO的几位专家和网友展开了一场全面的讨论,针对在引力波预测中是否使用了Python的GWPY包,LIGO专家给出了肯定的答复。

根据负责管理引力波监测设备的科学家介绍,Python语言在此次引力波检测过程中主要的作用是对检测设备进行自动化管理好数据分析。LIGO负责数据分析的科学家表示,LIGO使用的许多分析工具都是用Python开发的,而且这次引力波大发现最终的统计显著性(final significance)就是用这些工具计算得出。

GWPY数据可视化分析

分析引力波的Python库,到底是什么鬼?-郑州网站建设

当然,如果你仔细观看,会发现此次LIGO介绍的论文中,几乎所有的数据图表都是用Python GWPY包中的matplotlib绘制的。

而跟着引力波火起来的,还有分析引力波的研究机构LIGO公布在GitHub上的一个Python库。可以说Python丰富的第三方库资源是它的优势,甚至有时候程序员花了大量精力写好了代码,却发现一个库函数就轻而易举解决了,如今LIGO公布了GWPY还不快快学起来?

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