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LIGO首席科学家: 为什么坚持30年寻找引力波
2016-03-11 08:36:00
 

  ■整理 本报记者 徐蓓

  近日,美国科研人员宣布,他们首次探测到引力波,证实了爱因斯坦100年前所做的预测。这个激动人心的发现究竟意味着什么?演讲平台“造就”专程前往麻省理工学院采访了发现引力波的LIGO(激光干涉引力波观测台)实验室首席探测科学家、MIT高级研究员彼得·弗雷斯切尔(Peter Fritschel)。以下为对话内容选编。

  问:这次发现意味着什么?

  彼得:我认为,这次发现有两大意义。

  第一个自然是人类首次直接探测到引力波,这不仅仅是LIGO,同时也是国际上其他探测器在过去几十年间不懈努力的成果。这是人类第一次真正探测到引力波,第一次!

  而另一个,也就是我们探测到的另一现象,也同样意义重大,同样激动人心。我们探测发现,两个大质量的黑洞,都相当于太阳质量的30倍左右,且处于同一个二元系统中,相互环绕运行并逐渐靠拢,最终合并成一个黑洞。

  这次探测非常激动人心,因为我们探测到的信号很有意思,也很强烈。所以我们坚信,这一发现将开拓引力波天文学的新领域。这只是一个开始。

  问:在探测到这个信号之前,你们自认为有多大的把握?如果当时并没有收获,你们预计要等多久才可能有所发现?

  彼得:这个问题很好。有意思的是,我们其实都没预料到一开机就会探测到这个双黑洞系统,这出乎了我们的意料。多年来,谈及引力波来源,我们一般认为会是双中子星系统。不像黑洞这么大,质量要小得多。

  我们的探测器升级从2010年开始,2015年大致完成,根据去年9月探测器收集数据时的初始灵敏度,我们并不打算也不想用那样的水平运行好几年。我们想结束运行后继续调试改进探测器。不过,我们想,用这种灵敏度运行几个月也不错,三四个月吧。对于探测到双中子星的可能性,我们其实也并不是很乐观。要知道,可能性不到50%。我不记得当时有没有考虑具体有多大的可能性,但是,这种可能性确实相当小。

  问:科幻小说《三体》中设想用引力波作为宇宙沟通工具,你觉得可行吗?

  彼得:引力波的一个有趣的特点就是它们与物质的相互作用非常弱。它们可以直接穿过物体,这就是我们觉得搞引力波天文学很有利的一面。因为一般来说,天文探测的手段都依赖电磁波,而电磁波会和物质互相作用,当你探测到它们的时候,它们的特征已经发生了变化,你必须弄明白是什么扭曲了它。

  但是,引力波不是这样。他们基本上直接从源头传播过来。它们在传播中并不发生改变。所以,你就会想,它非常适用于通讯,因为不管中间会通过什么,都不影响交流。

  不过问题在于引力波很难制造。这非常难。制造出能够被检测到的引力波也非常难。对于我们来讲,我们使用了像LIGO这样的大型探测器才检测到黑洞这样大的引力波事件,所以我认为这不太可能,也许我的想象力不够,但是我认为不太可能。

  问:是什么驱动你持续几十年研究一个百年无法证明的设想?

  彼得:我在大学学的是物理。我也有实用主义的一面,我曾想去学机械,但是我迷上了物理。然后,我决定坚持下去。我已经在这个领域工作了很长时间,差不多30年了。所以我们花了很长时间才取得了我们想要达到的成果。我认为,激励着我们这些人坚持下去的,正是今天我们所达到的目标,那就是探测到引力波,打开一个新的领域。

  我们一直在做一件我们感兴趣的事情,这可是纯物理科学研究。即使你没有达到目标,没有探测到引力波的时候,你也在开发这些新设备、新技术。一直有我感兴趣的事情要做,我认为正是这些在不断激励我。

  问:在您看来什么是创造?

  彼得:我认为实现创造的途径有很多,如果你有创造精神,有许多可以实现的方法。于我而言,创造指的就是基础科学研究,对于其他人,可能是艺术或音乐。

  如果你被那种创造精神所激励,你需要找到一个机会,然后不断去追求它。


编辑:小微

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来源 | 解放日报

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