有那么一個時代,,人們以為物理學(xué)的大廈已經(jīng)完整地建立,,后世的物理學(xué)家只需要修修補(bǔ)補(bǔ),,把某些常數(shù)測得更精確一些,。做出這個預(yù)言之后沒多久,,開爾文就與世長辭,,遺憾未能見證他當(dāng)年預(yù)言的“物理學(xué)天空的兩朵烏云”把看似堅固的物理學(xué)大廈連根拔起,,在廢墟上挺立起新兩座的高樓:相對論和量子力學(xué),。
現(xiàn)在,,似乎又到了物理學(xué)突破山窮水盡的時刻,又是一個后輩只能修修補(bǔ)補(bǔ)的年代,,對于一個物理學(xué)家而言,,生于這個時代似乎是不幸的??墒?,引力波的發(fā)現(xiàn),又打開了一扇希望的大門,。廣義相對論和量子力學(xué)存在著根本性的矛盾,,一直是現(xiàn)代物理學(xué)天際線上的一朵烏云。而極大質(zhì)量和極小尺度的黑洞,,是研究這一烏云最佳的著手點(diǎn),。引力波是唯一能深入探究黑洞的研究手段,作為物理學(xué)家,,生于這個時代又是何其的幸運(yùn),!所以說,引力波的探測,,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了檢驗(yàn)廣義相對論本身的意義,。
2015年9月14日引力波的發(fā)現(xiàn)是科學(xué)史上的里程碑。這一非凡的成就,,凝聚了太多物理學(xué)家的心血,,也是多少人魂牽夢縈的所在。我們有幸生在這個時代,,見證物理學(xué)歷史的重大進(jìn)程,。對于我們這些親身參與其中的科研工作者而言,更是感到無比榮幸。雖然我國目前在引力波領(lǐng)域的研究力量稍顯薄弱,,少有專門的研究團(tuán)隊,,但是在LIGO科學(xué)合作組織中也活躍著不少中國人的身影,包括大陸地區(qū)LIGO科學(xué)合作組織的唯一成員單位清華大學(xué),,利用GPU加速引力波暴數(shù)據(jù)分析和實(shí)現(xiàn)低延遲實(shí)時致密雙星并合信號的搜尋,;采用機(jī)器學(xué)習(xí)方法加強(qiáng)引力波數(shù)據(jù)噪聲的分析;分析引力波事件顯著性的系統(tǒng)誤差等,。此外清華還參與構(gòu)建引力波數(shù)據(jù)計算基礎(chǔ)平臺,,開發(fā)的數(shù)據(jù)分析軟件工具為LSC成員廣泛使用。我們特別感謝對本文有幫助的幾位LSC年輕同行們:羅切斯特理工的張淵皞,,西澳大學(xué)的王龑,、朱興江和儲琪,墨爾本大學(xué)的孫翎,,伯明翰大學(xué)的王夢瑤,,格蘭薩索研究所的王剛等等。
在文章最后,,列出LSC內(nèi)部幾位科學(xué)家包括我們自己對本事件的評價來結(jié)束此文,。
4、發(fā)現(xiàn)引力波意味著什么,?
“愛因斯坦當(dāng)初認(rèn)為引力波太過微弱而無法探測,,并且他從未相信過黑洞的存在。不過,,我想他并不介意自己在這些問題上弄錯了,。”——馬克斯·普朗克引力物理研究所(阿爾伯特·愛因斯坦研究所)所長艾倫(BruceAllen)
“通過這項發(fā)現(xiàn),,我們?nèi)祟愰_啟了一場波瀾壯闊的新旅程:一場對于探索宇宙那彎曲的一面(從彎曲時空而產(chǎn)生的事物和現(xiàn)象)的旅程,。黑洞的碰撞和引力波的觀測正是這個旅程中第一個完美的范例?!薄鞫?KipThorne)
“引力波的直接探測實(shí)現(xiàn)了50年前就設(shè)定好了的偉大目標(biāo):直接探測難以捕捉的事物,,更好地理解宇宙,以及,,在愛因斯坦廣義相對論100周年之際完美地續(xù)寫愛因斯坦的傳奇?!薄又堇砉W(xué)院,,LIGO天文臺的執(zhí)行官萊茲(DavidH.Reitze)
“這項探測是一個是時代的開始:引力波天文學(xué)研究領(lǐng)域現(xiàn)在終于不再是紙上談兵?!薄狶SC發(fā)言人,,路易斯安那州立大學(xué)物理與天文學(xué)教授岡薩雷斯(GabrielaGonzález)
“在《星際穿越》和《三體》中,都不約而同地將引力波選為了未來科技發(fā)達(dá)的人類的通訊手段,這也許只能是美好的幻想,,但對于天文研究而言,,引力波的確開啟了一扇新的窗口。吹進(jìn)來的第一縷清風(fēng),,就帶來了一個重大的信息:極重的恒星級雙黑洞系統(tǒng)存在并可以在足夠短的時間(10億年)內(nèi)并合,。這是讓我們始料未及的。誰能知道在將來的更多的探測中,,LIGO和一眾引力波探測器能帶給我們什么樣的驚喜呢,?”——馬克斯·普朗克引力物理研究所、清華大學(xué)博士后,,胡一鳴
“不少親朋好友問過我,,你在研究些什么。我都這么回答:我們在找另一種光,,一旦找到,,意味著人類從此有了第六感,就像有了超能力,,用一雙天眼飽覽神秘宇宙中無盡的奧妙?,F(xiàn)在,我們,,找到了,!”——馬克斯·普朗克引力物理研究所博士生,明鏡