開啟觀測宇宙的新窗口

LIGO是美國分別在路易斯安那州利文斯頓市與華盛頓州小城漢福德市建造的兩個引力波探測器，改造升級后其探測靈敏度大幅提高,。10多個國家超過1000名科學(xué)家參與了這個搜尋引力波的項目,。

有關(guān)LIGO發(fā)現(xiàn)引力波的傳言已在物理學(xué)界傳播了幾個月，最早透露這一消息的是美國亞利桑那州立大學(xué)物理學(xué)家勞倫斯·克勞斯,，但一直沒有獲得LIGO項目組證實,。

克勞斯11日說，發(fā)現(xiàn)引力波是一個“重大里程碑”,，它開啟了觀測宇宙的一個新窗口,，就像望遠(yuǎn)鏡的發(fā)明或太空無線電波的發(fā)現(xiàn)一樣。

LIGO項目組發(fā)言人加布里埃拉·岡薩雷斯說：“這一發(fā)現(xiàn)是一個新時代的開端,，引力波天文學(xué)現(xiàn)在成為現(xiàn)實,。”

■專家講述

“愛因斯坦一定

也會嚇一跳”

“我們探測到了引力波,。我們做到了,。”當(dāng)?shù)貢r間11日清晨,，當(dāng)LIGO執(zhí)行主任,、加州理工學(xué)院教授戴維·賴茨在華盛頓宣布這一消息時，擠在美國加州理工學(xué)院天文學(xué)與天體物理學(xué)中心參加同步新聞發(fā)布會的上百名科研人員沸騰了,。

長久的歡呼、掌聲和淚水……難怪科研人員這么激動,，依照科學(xué)家的說法,，人類探測到引力波，如同一個失聰?shù)娜送蝗猾@得聽覺,，從此獲得感知世界的新能力。這一天,，距愛因斯坦預(yù)測引力波存在已有百年,。

“我相信愛因斯坦看到今天的結(jié)果，一定也會嚇一跳,，”LIGO科學(xué)合作組織研究成員之一,、加州理工學(xué)院物理學(xué)教授陳雁北說,，“盡管他會因自己在廣義相對論,、量子力學(xué)、激光等多個領(lǐng)域的貢獻(xiàn)感到欣慰，但百年來物理學(xué)已獲得前所未有的發(fā)展,。對于人類今天的成就，愛因斯坦一定無法想象,。”

愛因斯坦百年前預(yù)言引力波存在,，但也曾認(rèn)為,，由于引力波太過微弱,，它無法被探測到。參與LIGO項目的澳大利亞墨爾本大學(xué)研究員孫翎對記者說：“我們證明了愛因斯坦的正確,，另一方面他也說錯了，我們真的探測到了,?！?/p>

■焦點科普

捕捉引力波為啥這么難？

引力波是非常弱的一種信號,，弱到連愛因斯坦本人都曾懷疑能否建造足夠靈敏的探測器，探測引力波很長一段時間內(nèi)被視為“不可能完成的任務(wù)”,。

20世紀(jì)90年代起,，大型激光干涉儀引力波探測器開始在全球范圍內(nèi)興建,，真正拉開了引力波探測黃金時代的序幕,。

美國分別在路易斯安那州利文斯頓市與華盛頓州小城漢福德市建造了兩個激光干涉引力波探測器（LIGO）,。LIGO擁有巨大的L形測量臂，每邊各有4千米長,，兩端設(shè)有反射鏡面,。發(fā)出的一束激光沿著L形互相垂直的兩邊前進(jìn)并被來回反射,。一般情況下，激光由于干涉而互相抵消,，探測器接收不到光信號，但一旦引力波經(jīng)過,，便會改變激光通過的距離,，從而被觀測到。探測引力波需要探測器具有極高的靈敏度,，還需區(qū)分開來引力波信號和環(huán)境或儀器噪聲,。

2015年9月14日北京時間17點50分45秒，位于利文斯頓與漢福德的兩臺探測器同時觀測到了后來被命名為GW150914的引力波信號,?？茖W(xué)家們通過進(jìn)一步的數(shù)據(jù)分析還證實了這是兩個黑洞合并的事件。

在當(dāng)天的記者會上,，也有人問所探測到的引力波信號是不是好得過頭了,？LIGO項目科學(xué)家的回答是，他們花了幾個月的時間進(jìn)行驗證,，這也是為什么去年9月探測到引力波信號,，卻拖到今天才宣布。這些科學(xué)家還相信,，隨著探測器靈敏度的提高,，今年應(yīng)該會探測到更多引力波信號。

探測到引力波有多重要,？

包括中國科學(xué)家在內(nèi)的多國科學(xué)家認(rèn)為,，新發(fā)現(xiàn)不僅填補了廣義相對論實驗驗證中最后一塊缺失的拼圖，讓現(xiàn)代物理學(xué)的根基更加堅實,，也意味著科學(xué)家抓住了揭開宇宙奧秘的“鑰匙”,，有助于了解宇宙的起源和運行機制,。

英國著名理論物理學(xué)家斯蒂芬·霍金表示：“引力波提供了一種人們看待宇宙的全新方式。（人類）探測到引力波的這種能力,，很有可能引發(fā)天文學(xué)革命,。”

南非夸祖魯-納塔爾大學(xué)的引力波研究專家馬寅哲說,，天文學(xué)的發(fā)現(xiàn)幾百年以來主要靠電磁光譜的測量,，射電、光學(xué),、紅外,、X射線等天文觀測手段均是在收集光，靠“看”觀測宇宙,。引力波的發(fā)現(xiàn)則將從“聽”這一完全不同的角度進(jìn)行天文觀測,，引力波天文學(xué)這一學(xué)科的大門徹底被打開。引力波將成為檢驗愛因斯坦相對論,、探測黑洞質(zhì)量,、測量宇宙距離等基本問題的新窗口。

參與該項目的美國賓夕法尼亞州立大學(xué)科學(xué)家查德·漢娜說,，我們無法預(yù)測引力波天文學(xué)將如何改變對宇宙的基本認(rèn)知,，就像伽利略用他的小望遠(yuǎn)鏡預(yù)測不了哈勃太空望遠(yuǎn)鏡展現(xiàn)給我們的宇宙那樣，“我們可以預(yù)期的是,，100年后我們的后輩所知道的將與我們所知道的有天壤之別”,。

據(jù)新華社

責(zé)任編輯：向昌明 SN123