近日，一條重大“緋聞”在科學(xué)圈鬧得沸沸揚(yáng)揚(yáng)。
“緋聞”的男主角是來自美國的“高富帥”——激光干涉引力波觀測(cè)站（LIGO）。女主角則是眾多科學(xué)家朝思暮想、號(hào)稱“時(shí)空漣漪”的引力波。據(jù)傳，LIGO把引力波追到手了。
然而，LIGO目前一言不發(fā)，對(duì)“緋聞”既不肯定也不否定。引力波平時(shí)來無影去無蹤，更難向她求證。既然如此，我們不妨八卦一下：LIGO真的有可能把引力波追到手嗎？
萬人迷女主角低調(diào)神秘
在科學(xué)圈里，引力波的高冷是公認(rèn)的，追上她確非易事。
“引力波是愛因斯坦廣義相對(duì)論中的第六大預(yù)言，也是唯一沒有被直接證實(shí)的預(yù)言。” 中科院國家天文臺(tái)研究員張承民接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)表示，雖然與聲波、電磁波一樣都屬于“波”，但是引力波是引力場(chǎng)的時(shí)空擾動(dòng)所產(chǎn)生的波動(dòng)。舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子，兩個(gè)星體之間由于萬有引力的相互作用會(huì)形成一個(gè)引力場(chǎng)，如果發(fā)生黑洞碰撞或者星體的超新星爆發(fā)，引力場(chǎng)就會(huì)發(fā)生劇烈擾動(dòng)，并把這一信號(hào)傳播出去，這就產(chǎn)生了引力波輻射過程。
引力波極其低調(diào)，蹤跡難尋。張承民舉例說，電子和質(zhì)子之間相互作用，它們之間產(chǎn)生的引力只有電磁力的十億分之一，因此引力波與電磁波相比能量極其微弱，不容易被發(fā)現(xiàn)。
但這并不妨礙引力波“萬人迷”的地位。目前，除了美國的LIGO，歐洲也有引力波的“愛慕者”：一個(gè)是位于德國漢諾威的GEO600引力波觀測(cè)站；另一個(gè)是位于意大利比薩的處女座（Virgo）引力波探測(cè)器。
由于追尋者眾多，關(guān)于引力波的“緋聞”也不是第一次出現(xiàn)。2014年3月，位于南極的另一位“帥哥”——BICEP2望遠(yuǎn)鏡就聲稱“追”上了引力波，在科學(xué)圈引起轟動(dòng)。不過，后來有科學(xué)家質(zhì)疑，他“追”到手的可能只是銀河系的塵埃。
實(shí)力派男主角用心良苦
這次“緋聞”發(fā)生在LIGO身上，也挺正常。
據(jù)LIGO官網(wǎng)介紹，2002年他就開始向引力波展開攻勢(shì)。LIGO在美國擁有兩套激光干涉儀設(shè)備，一套位于路易斯安那州的利文斯頓；另一套位于華盛頓州的漢福，專門“蹲點(diǎn)”等候引力波的到來。這些“L”型的激光干涉儀具有長(zhǎng)達(dá)4公里的“手臂”，如果引力波來到地球，激光干涉儀的“手臂”就會(huì)發(fā)生輕微擺動(dòng)。
但是多年過去，LIGO一直沒有找到引力波。于是在2010年到2014年期間，LIGO總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)并升級(jí)了激光干涉儀設(shè)備，使其靈敏度提升了10倍——可以探測(cè)到激光干涉儀“手臂”相當(dāng)于質(zhì)子尺度萬分之一的擺動(dòng)。“這相當(dāng)于觀測(cè)鄰近星球上比頭發(fā)絲還細(xì)的東西。”LIGO的官網(wǎng)寫道。
升級(jí)后的LIGO在2015年9月重新開始追尋引力波的蹤跡。這次真的有可能追到引力波嗎？
北京師范大學(xué)天文系教授朱宗宏告訴科技日?qǐng)?bào)記者，原則上升級(jí)以后的LIGO在最佳狀態(tài)下，來源于6億光年以內(nèi)的致密雙星系統(tǒng)并合產(chǎn)生的引力波都是可能被探測(cè)到的。
“根據(jù)LIGO升級(jí)以后的靈敏度，結(jié)合天文學(xué)對(duì)致密天體并合事件發(fā)生率的預(yù)測(cè)，比較保守的估計(jì)是，LIGO運(yùn)轉(zhuǎn)相當(dāng)一段時(shí)間是可以看到引力波的。”朱宗宏說，“也許這次運(yùn)轉(zhuǎn)以后非常幸運(yùn)，啟動(dòng)時(shí)間不長(zhǎng)就看到一次，這是很有可能的。從這個(gè)角度來說，LIGO探測(cè)到引力波也沒什么奇怪的。”
穿越時(shí)空的戀愛不一般
話說回來，就算LIGO沒有“追”到引力波，他的功夫也不會(huì)白費(fèi)。
“LIGO實(shí)際上是整個(gè)人類目前所擁有的高精尖技術(shù)的集成。”張承民說，“探測(cè)引力波不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的科學(xué)計(jì)劃，而是美國的一項(xiàng)戰(zhàn)略計(jì)劃，科學(xué)發(fā)現(xiàn)只是其目標(biāo)之一。其真正的價(jià)值在于推動(dòng)美國整個(gè)科技體系的發(fā)展，建立美國未來領(lǐng)導(dǎo)世界的科技基礎(chǔ)。”
最后，不管是誰最終把女主角追到手，這場(chǎng)穿越時(shí)空的戀愛都將具有十分重大的意義。用張承民的話說，如果真的發(fā)現(xiàn)了引力波，應(yīng)該說是一個(gè)世紀(jì)以來最重大的發(fā)現(xiàn)之一。
“它意味著我們發(fā)現(xiàn)了和電磁波完全不一樣的一種輻射。我們可以通過引力波來觀測(cè)天體、認(rèn)識(shí)宇宙了。”朱宗宏表示。
“相當(dāng)于100多年前人類發(fā)現(xiàn)電磁波。”張承民解釋，電磁波的發(fā)現(xiàn)使人類進(jìn)入了通訊的新紀(jì)元，但電磁波的傳播也有缺陷，因?yàn)樗诘厍蛏匣蛴钪婵臻g內(nèi)的傳播會(huì)受到帶電粒子的干擾。而引力波并不受帶電粒子的影響，所以它可以穿越星系，向更遙遠(yuǎn)的宇宙發(fā)送信息，為人類帶來真正的星際通訊。
張承民最后補(bǔ)充說：“引力波的發(fā)現(xiàn)可以使人類找到全新的與宇宙的過去與未來進(jìn)行溝通的通道。”（劉園園）