苟利军:探测引力波的百年之路(7)

摘要:从爱因斯坦伟大的预言,到一代又一代科学家矢志不渝的求索,“引力波”的探测是一场跨越百年的接力。百年来,引力波的身影总是显得“虚无缥缈”,但在这个顶级世界难题的漫长求索中,科学家从未放弃过自己的努力。正如麻省理工大学的校长所说:“基础学科是辛苦的、严谨的和缓慢的,又震撼性的、革命性的和催化性的。没有基础科学,最好的设想就无法得到改进,‘创新’也只能是小打小闹。只有随着基础科学的进步,社会也才能进步。”

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距离我们最近的一个黑洞,它的距离大约是3400光年。在左边的这张图上,星星代表的就是太阳系在银河系中所处的位置。那超大质量黑洞在我们银河系当中有没有呢?其实也有一个。因为在每个星系的中心,都会有一个超大质量的黑洞。美国UCLA大学的艾德·盖茨教授利用世界上最大的凯克10米望远镜,对中心的黑洞质量进行了测量。他们利用最先进的技术——干涉技术、激光导星技术,以及自适应的光学技术,测定了一些黑洞周围的恒星轨道。经过将近十多年的测量,最终知道银河系中间存在着一个大约为430万太阳质量的黑洞。

那刚才讲了,对于天文学家来说,最基本的是知道了它的质量,就可以区分出不同的黑洞。但是对于大众来说,那黑洞有什么样的意义呢?因为很多的情况下,比如霍金就说,黑洞中心有可能是通向另外一个宇宙的入口,而且像《星际穿越》,所谓虫洞的种子有可能就在黑洞中心所产生。尽管现在我们还不知道,但是黑洞的研究可以帮助我们理解这些知识。

引力波给我们打开了一扇认识宇宙的全新窗口,给目前的探测方式做了一个补充。两种方式可能探测到不同的天体,也可能探测到同一个天体,但是能够通过不同的方式去了解同一个天体的不同性质,就好比盲人摸象,一个盲人摸到的象,和一个具有多手段的人看到的象肯定是不一样的。

中国现阶段的引力波探测计划

中国现阶段的引力波探测计划是什么呢?中国有一系列的计划,比如太极计划和天琴计划,这两个计划都是空间项目,类似于欧洲的LISA计划。另外,我们在地面上有一个阿里计划,准备在我国的西藏阿里放置一个射电望远镜,来观测我们之前提到的源初引力波。还有贵州的射电望远镜,以及SKA射电望远镜,来对脉冲星进行观测,从而间接探测引力波的存在。

最后,我谈一点作为一个科学家的思考和体会。因为我的研究方向是天文,这与大家的日常生活相差较远,尽管在非常短的时间之内,大家不能够体会到它所带来的深刻好处,但是作为一门基础学科,它通过一种非常缓慢的方式,在拓宽着人类的认识极限,最终都是往前行的。类似于这次引力波的探测,它在1916年提出来,在2016年年初的时候被发现,整整经过了一百年。人类经过了一百年的努力,才探测到了理论上的预言。麻省理工大学的校长在新闻发布会说了这句话:“基础学科是辛苦的、严谨的和缓慢的,又震撼性的、革命性的和催化性的。没有基础科学,最好的设想就无法得到改进,‘创新’也只能是小打小闹。只有随着基础科学的进步,社会也才能进步。”

(根据宣讲家网报告整理编辑,

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责任编辑:叶其英校对:李天翼最后修改:
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