“我們探測(cè)到了引力波。我們做到了。”當(dāng)?shù)貢r(shí)間11日清晨，當(dāng)美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)(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(shí)，擠在美國(guó)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(huì)的上百名科研人員沸騰了。
長(zhǎng)久的歡呼、掌聲和淚水……難怪科研人員這么激動(dòng)，依照科學(xué)家的說法，人類探測(cè)到引力波，如同一個(gè)失聰?shù)娜送蝗猾@得聽覺，從此獲得感知世界的新能力。
1916年6月，愛因斯坦預(yù)測(cè)了宇宙中的漣漪。 本文圖片均來自網(wǎng)絡(luò)
這一天，距愛因斯坦預(yù)測(cè)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(huì)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)教授陳雁北當(dāng)天接受新華社記者采訪時(shí)說，“盡管他會(huì)因自己在廣義相對(duì)論、量子力學(xué)、激光等多個(gè)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(duì)于人類今天的成就，愛因斯坦一定無法想象。”
2015年9月14日星期一，升級(jí)版LIGO探測(cè)器剛剛開始運(yùn)行，來自意大利的博士后馬爾科·德拉戈什便收到搜索引力波信號(hào)程序的提示，這個(gè)提示他幾乎每天都會(huì)收到。然而，這次卻有些不同。兩個(gè)LIGO探測(cè)器均探測(cè)到3分鐘前、在當(dāng)?shù)貢r(shí)間上午11時(shí)50分45秒抵達(dá)的一個(gè)強(qiáng)度指數(shù)高達(dá)24的信號(hào)，而通常這種信號(hào)強(qiáng)度只有10。
1974年首次發(fā)現(xiàn)了脈沖雙星PSR B1913+16，這個(gè)星體由2個(gè)在近距離軌道里相互纏繞的中子星組成，而且以愛因斯坦預(yù)測(cè)的速度螺旋式向內(nèi)靠攏——似乎引力波帶走了能量。
一個(gè)小時(shí)后，參與該項(xiàng)目的全球相關(guān)研究人員都收到了德拉戈什的問詢電子郵件——是否有人注入了這一信號(hào)。
然而，這一貌似普通的郵件并未引起大多數(shù)科研人員的注意。此前一些類似“假消息”的出現(xiàn)，讓多數(shù)研究者沒把這封郵件當(dāng)回事兒。一名不愿透露姓名的科學(xué)家有點(diǎn)不好意思地告訴記者，他每天都能收到好幾百封與LIGO探測(cè)器有關(guān)的郵件，因此在接到這封郵件后，他直接就將其拖入了“垃圾箱”。
LIGO原型機(jī)實(shí)驗(yàn)室專家埃里克·金特羅對(duì)新華社記者回憶自己得知引力波可能被探測(cè)到的經(jīng)歷時(shí)說：“我們被告知不得聲張，我甚至沒有告訴家人，其實(shí)直到今天我們還沒有好好慶祝，我只是在當(dāng)時(shí)偷偷攥了下拳頭，對(duì)自己說‘YES’。”
除了時(shí)常出現(xiàn)的無價(jià)值信息以外，“盲注”也是讓人不敢輕信此次引力波信號(hào)的原因。參與LIGO項(xiàng)目的澳大利亞墨爾本大學(xué)研究員孫翎告訴記者，在LIGO的正式運(yùn)行中，有研究團(tuán)隊(duì)會(huì)做“盲注”操作，就是偷偷加入一些模擬的引力波信號(hào)，讓其他研究者在不知有信號(hào)注入的情況下客觀檢驗(yàn)探測(cè)的準(zhǔn)確性。
2014年3月17日，科學(xué)家們?cè)妓麄儼l(fā)現(xiàn)了原初引力波的證據(jù)。
LIGO數(shù)據(jù)分析負(fù)責(zé)人之一、加州理工學(xué)院物理系教授艾倫·魏因施泰因告訴新華社記者，得到引力波可能出現(xiàn)的信號(hào)時(shí)，他們的心情通常是矛盾的，一面會(huì)想“諾貝爾獎(jiǎng)來了？”又會(huì)想“恐怕又是盲注，還是睡會(huì)兒吧”。
魏因施泰因回憶起5年前自己與一些科研人員聚集在加利福尼亞州帕薩迪納的酒吧內(nèi)，討論可能探測(cè)到引力波的情景。但最終證實(shí)，那只是一次盲注試驗(yàn)。
太多次“打擊”，讓魏因施泰因在去年9月14日深夜收到德拉戈什的郵件時(shí)，本能地感到難以置信。
在隨后獲悉沒有研究人員進(jìn)行盲注試驗(yàn)后，魏因施泰因檢查了幾千個(gè)數(shù)據(jù)信道，且仍不斷自我質(zhì)疑。
位于南極的觀測(cè)點(diǎn)。
在接下來的日子里，疑似靠譜的引力波信號(hào)讓LIGO科學(xué)合作組織的1000多名科研人員忙壞了，在全球分布的多個(gè)超級(jí)計(jì)算機(jī)開足馬力，進(jìn)行大量數(shù)據(jù)驗(yàn)證。
一些科學(xué)家開始忍不住了，美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的物理學(xué)家勞倫斯·克勞斯今年1月在社交網(wǎng)站推特上發(fā)布消息，稱LIGO探測(cè)器發(fā)現(xiàn)了引力波，不少媒體也開始發(fā)布消息。甚至將來論文發(fā)表在哪本雜志上也引發(fā)熱議。
與此同時(shí)，不少科學(xué)家頗有微詞：數(shù)據(jù)驗(yàn)證完成前不該輕易發(fā)布消息，類似行為缺乏嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。但從另一個(gè)側(cè)面可以看出，人們等這一天真的太久了。
2015年10月12日，另一個(gè)疑似揭示引力波的信號(hào)出現(xiàn)，它被編號(hào)為L(zhǎng)VT151012。由于這一發(fā)現(xiàn)再次發(fā)生在周一，圈內(nèi)人士將其稱為“第二次周一事件”。不少人打趣說，看來引力波只發(fā)生在周一。不過，那只是個(gè)小小的信號(hào)，科學(xué)家認(rèn)為尚不足以稱其為引力波信號(hào)。
激光干涉引力波天文臺(tái)工作人員正在工作。 視覺中國(guó)圖
但這一信號(hào)并非不重要，陳雁北告訴記者，從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度來說，引力波不可能是一個(gè)極其罕見的事件，盡管小信號(hào)LVT151012還屬于疑似狀態(tài)，但增加了先前信號(hào)的可信度。
最終，翻來覆去把大量數(shù)據(jù)分析了多遍之后，科研人員“說服”了自己，并向全世界宣布了研究結(jié)果。
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(cè)到。孫翎對(duì)記者說：“我們證明了愛因斯坦的正確，另一方面他也說錯(cuò)了，我們真的探測(cè)到了。”
