眾里尋它千百度。近一個世紀的求索后,，人類終于聆聽到宇宙深處的聲音,。美國“激光干涉引力波天文臺”（LIGO）成功探測到引力波，背后有十多個國家,、千余名研究人員的艱辛付出,。

其中，中國清華大學的科研團隊以高精度的數(shù)據分析能力幫助“凈化”了引力波探測中的干擾信號,，加速了邁向星辰大海的征程,。

【“數(shù)海尋珠”助力搜索】

清華大學LIGO工作組負責人曹軍威

2009年，清華大學被LIGO科學合作組織（LSC）接受為正式成員,，也是目前中國大陸唯一的LSC成員,。清華大學信息技術研究院研究員、LSC理事會成員曹軍威是清華大學LIGO工作組負責人,。

“這次發(fā)現(xiàn)的確美妙和激動人心,，但日常工作中的海量數(shù)據分析并不總是令人愉快，”曹軍威日前接受新華社記者專訪時說,。這一研究團隊著重應用先進計算技術提高引力波數(shù)據分析的速度和效率,，參與了LSC引力波暴和數(shù)據分析軟件等相關研究。

為了捕捉“虛無縹緲”的引力波，研究者們苦練“內功”,。曹軍威說,，最大的挑戰(zhàn)在于LIGO數(shù)據的采樣頻率特別高，達到每秒1萬6千次以上,，采樣信道達上萬個,，數(shù)據量大，需要先進的計算機處理技術做支撐,，提高數(shù)據處理效率,，這也是清華團隊的工作重點。

例如,，引力波數(shù)據分析極為關鍵的一步是區(qū)分引力波信號和其他干擾信號,。清華團隊將人工智能領域的核心“機器學習”方法用于加強引力波數(shù)據噪聲分析。對引力 波信號的提取有一個非常直觀的做法,，就是將引力波信道的事件和其他環(huán)境信道的事件進行比對,，如果引力波信道的某類事件跟某些環(huán)境信道的事件耦合性比較強， 就可以據此“否決”引力波信道的事件,。

這樣,，引力波信號探測的物理問題被轉化成了一個數(shù)據分析處理問題。曹軍威說,，對數(shù)據本身關聯(lián)性的判斷正是機器學習的強項,，也正是具有自動化和計算機學科背景的清華團隊所擅長的。

“漫長的時間里LIGO探測器并沒有達到設計精度,，是探測不到真正的引力波信號的,，可以認為實際大家在處理的全都是噪聲，可就是在對這些噪聲的一點一滴的處理中不斷積累經驗,，不斷提升儀器的精度,，才有了今天的探測靈敏度，”他說,。

一個典型的引力波應變大約在質子直徑的萬分之一,，具有極高靈敏度的LIGO探測器才能夠測量出如此微小的變化。在曹軍威看來,，探測器的精度提升和數(shù)據分析處理相輔相成,，最終成就了引力波探測的成功，這是全世界千余名研究人員共同努力的結果,。

【“高冷科研”彰顯魅力】

   曹軍威認為,，引力波被直接探測具有雙重意義：從物理學的角度，就是證實了愛因斯坦廣義相對論的一個重要預言,；從天文學的角度,，是開啟了一扇前所未有的探索宇宙的新窗口,，開創(chuàng)了引力波天文學的新時代,。

引力波的探測和數(shù)據分析還需要多學科背景的研究者聯(lián)合工作,，這也帶動了光學、工程,、計算機等多學科的前沿發(fā)展,。曹軍威說：“科學探索的需求一直是計算機技 術發(fā)展的驅動力之一。LIGO項目對數(shù)據處理要求極高,，對計算技術挑戰(zhàn)很大,，清華參與LIGO項目也是希望掌握第一手的應用需求，有的放矢地開展計算機應 用研究,?！?/P>

國際上引力波科學研究和觀測工作如火如荼，而中國在這方面基礎相對薄弱,，目前還沒有自主建設的引力波天文臺,。曹軍威認為，接下來中國亟需自主建設引力波天文臺,，既要腳踏實地培養(yǎng)人才,，又要有開放合作的心態(tài)，充分借鑒國際上已有研究和實驗成果,，并大力加強跨領域合作,。

不過，把引力波的發(fā)現(xiàn)用于科幻迷們期待已久的時空穿越和星際通信,，還需漫長的等待,。

“科學的發(fā)展往往很有趣，有人總結過,，如果某個科學家預言某種事情一定做不成,，事實往往會證明預言的錯誤，所以我們不敢說時空穿越和星際通信在遙遠的未來一定不會實現(xiàn),，因為事實上確實有嚴肅的科研工作者在研究這些問題,，”曹軍威說。

這一看似“高冷”的基礎科學突破,，在普通人中也掀起漣漪,。“這就是基礎科學研究的魅力所在,，任何人與生俱來就會有的好奇心,，驅使大家有興趣去琢磨一下,，雖然大多數(shù)人不會以此為職業(yè)，”曹軍威說,。

據曹軍威介紹,，在這次引力波探測成功的消息發(fā)布過程中，世界各地LIGO科學合作組織中的華人學者也自發(fā)組成團隊,，夜以繼日把最新成果資料翻譯成中文,，第 一時間呈現(xiàn)給國內讀者。在LIGO官方發(fā)布消息的12小時內,，多篇由一線研究者和學界專家撰寫的深入淺出的解讀性文章,，通過互聯(lián)網、移動端密集發(fā)布,，使得 艱深的科學發(fā)現(xiàn)“飛入尋常百姓家”,。

一名讀者在一篇科普文章下評論道：“多年以后，面對浩瀚星海,，遠航的星艦文明將會回想起2016年2月11日,，人類公開宣布首次探測到引力波信號的那個遙遠夜晚?！保ㄓ浾吲碥?，新華國際客戶端報道）

責任編輯：蘇未然 SN226