参与LIGO科学研究2科学家说引力波
作者:朱广清时间:2016-02-22 16:34 来源:中国科技人才
继传统电磁波天文学、宇宙线天文学和中微子天文学之后,人类进入引力波天文学时代

 北京时间2月11日23时30分(美国东部时间2月11日10时30分),美国华盛顿举行新闻发布会,激光干涉引力波天文台(简称LIGO)项目主管David Reitze在会上宣布:人类首次直接探测到引力波。


2016年2月13日16时,北京的科学媒体首次以微信连线方式,特邀LIGO科学联盟核心成员、美国加州理工学院教授陈雁北,LIGO科学合作组织成员、德国马普引力物理所博士后胡一鸣,在中美德3地互动中,回答记者提问。

    此前北京时间2月11日23时30分(美国东部时间2月11日10时30分),美国华盛顿举行新闻发布会,激光干涉引力波天文台(简称LIGO)项目主管David Reitze在会上宣布:人类首次直接探测到引力波。他说,“今天,我们开启了引力波天文学的崭新时代”。

    引力波信号是在2015年9月14日北京时间17时51分,由LIGO一对探测器探测到的。这次探测到的引力波,是由13亿光年之外的2颗黑洞在合并的最后阶段产生的。2颗黑洞的初始质量,大约分别为29个太阳和36个太阳合并成为一个62倍太阳质量高速旋转的黑洞,其亏损的3个太阳质量,以强大引力波形式释放到宇宙空间,并最终抵达地球。

    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,如同石头丢进水里产生的波纹,引力波被视为宇宙中的“时空涟漪”。这一科学发现的意义在于,能够让人们回望宇宙大爆炸最初瞬间,检验宇宙大爆炸理论的正确与否;其意义还在于,它开始创立一个新学科——引力波天文学。引力波天文学将是继传统电磁波天文学、宇宙线天文学和中微子天文学之后,人类认识宇宙的全新窗口,必将引发一场天文学革命。

    下面摘选3段问答:

1.有记者提问,引力波与人们生活有什么密切联系?

胡一鸣:爱因斯坦当年也无法准确地预言广义相对论能给人们带来什么用处。然而今天我们手机中安装的卫星导航,如果缺少广义相对论的修正,根本就无法正常使用。

有故事说,当年一位收税官,在观看了法拉第的电动机工作表演后,很轻蔑地问道:“这样的东西会有什么用呢?”法拉第告诉那位收税官:“先生,我想在将来的某一天,您一定会向它收税的。”要知道,互联网的创造,并不是某个商业公司,而是探索高能物理的欧洲核子中心。

2.有记者想知道LIGO科学家的工作情况。

    这里,胡一鸣借用唐代诗人贾岛(779〜843年)的名句:“两句三年得,一吟双泪流。”

胡一鸣:双黑洞的探测是一次惊世之作,我们所发表的每一句话、每一个数据,背后都有漫天飞舞的电子邮件的讨论和反复的计算和确认,浸满了科学家的汗水。可以说,我们发表的文章,“两句三年得,一吟双泪流”。

    陈雁北:我的科研组里有8个研究生和2个博士后,有很大部分的科研分配给他们去做。他们之间也会有合作,我的工作时间有相当一部分是与他们讨论进展,同时自己还要去想一些理论问题。我和胡一鸣不一样,不是直接参加数据分析的电话会议,我以我的小组里面的工作为主。我的工作还有一部分要教书,准备讲课的材料,新的课程每讲一个半小时的课要准备五六个小时,教学也是工作中很大一部分。我现在还没有学会安排时间,工作也不是有条不紊地完成。我跟大家想象中的科学家可能完全不一样,我的工作既不处理数据,也不用观测仪器,主要做一些纸和笔的计算,以及在计算机上进行一些论文的数值模拟。

    3.本刊记者提问,有人提出引力波或许真能像科幻小说《三体》中描述的那样,将用于星际通信领域?

    陈雁北:想要用引力波通信,必须要产生一定的引力波,并且让这个波的波形携带将要发送的信息。然后,这个引力波传播到接受的地方,不但要能探测到,还需能有足够的精度,让波形携带的信息可以解读出来。这样,就要求要达到一定的发送效率和一定的灵敏度。这个过程在原则上是可行的,但在实际应用中,还是有重大的技术难度。

    胡一鸣:目前来看,引力波的研究还处于起步阶段,我们关心的引力波也仅限于致密天体如白矮星,中子星、黑洞等。我们不敢说引力波一定不能用于星际通信并改变人类文明发展进程,但是应该说,在我们的有生之年,是不能看到这一天的。