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黑洞蓝调,来自外太空的歌声2017-08-24星空天文能够穿越星际的,是引力波和爱,更是科研人员如愚公移山一般的坚守精神。2014年最火的科幻电影莫过于《星际穿越》。在电影的结尾,库珀身处一个五维时空的超立方体中,他为了将从黑洞中心所提取出来的信息传递给身处四维时空的女儿墨菲,人为地制造了引力波效应,成功将信息传递,从而解救人类。从那之后,江湖上流传着引力波的传言:“能够穿越星际的,唯有引力波和爱。”然而,引力波的历史却比我们想象的要久。从爱因斯坦在1916年第一次预言引力波的存在,到2016年,LIGO团队宣布探测到了引力波。数百年间,有无数科学家为了这一边缘但无比重要项目前赴后继。他们经历了被权威科学家反对、资金链断裂、团队纷争……但这一切都未能让他们停止前进的步伐。人类了解宇宙的雄心就像史诗那样遥不可及,而天文学上的成就却像史诗那样荡气回肠。开启宇宙的有声历史中山大学的李淼教授曾说,发现引力波的成就不亚于伽利略在400年前发明望远镜。

从伽利略发明第一台望远镜起,人类开始仰望星空,探索宇宙深处的秘密。

然而我们通过望远镜获得的一切都是宇宙的静止图像,我们记录的也是宇宙的无声历史。

从未有人探测到来自宇宙空间的震荡,也从未有人听到过空间震荡发出的声音。

尽管科学家们通过无数思想实验,无数理论模型证明宇宙空间的确会发生变化。

黑洞、中子星和脉冲星的碰撞、恒星的爆炸都可能会产生空间震荡,从而产生引力波。

可以说,引力波就是空间震荡的声音。

发现引力波意味着人们第一次听到了来自宇宙的声音,引力波的发现为人们的宇宙探测历史配上了有声解读。

从思想实验到达成使命被LIGO团队探测到的引力波来自十几亿年前两个黑洞的碰撞。

它们发生了碰撞和合并。

当黑洞合并时,无数能量以引力波的形式向外传播,时空也因此受到扰动而泛起涟漪。

在引力波被探测到之前,黑洞是否存在还是一个疑问。

尽管黑洞这个词语已经被大众所熟知,科学家们也通过计算预言到了黑洞,然而却从未有确凿的证据证明黑洞真的存在。

LIGO团队的三巨头之一雷纳·韦斯很是经历了一段艰难岁月,当时他得不到科学界的支持,资金也严重不足。

他回忆道:“当时,我竭力向系里解释我为什么要探测引力波、我告诉他们,我的动机之一是寻找黑洞。

可是,他们说黑洞根本不存在,让我不要再提这件事。

这一幕至今还清晰地留在我的记忆里。

”然而,后续的一切都让当年那些持反对意见的人猝不及防,由雷纳·韦斯、基普·索恩、罗纳德·弗雷德主导的LIGO团队把一个思想实验变成了实实在在的机器,并且在2016年,也就是爱因斯坦发表引力波论文一百周年之际,发现了引力波的真实存在,完成了他们肩负的使命。

这一发现让LIGO团队成为2017年诺贝尔物理学奖的有力角逐者。

LIGO三巨头(从左往右分别是:罗纳德·德雷弗、基普·索恩和雷纳·韦斯)尾声从爱因斯坦第一次提出引力波存在,到20世纪70年代,研究者为引力波的存在提供了可靠的理论基础,再到2016年引力波被探测到,这个时间跨度并不算非常长,但是历经几代人的一生。

在这个过程中,有的人失败了,有的人离开了团队,也有的人因为犯错而名声扫地;在这个过程中,大多数人都经历了资金短缺、项目无望的煎熬;在这个过程中,一位又一位有志于此的科学家加入了这个团队,他们通宵达旦彻夜长谈,为的就是达成同一个理想。

能够穿越星际的,是引力波和爱,更是科研人员如愚公移山一般的坚守精神。

哥伦比亚大学教授珍娜·莱文(JannaLevin)以一个科研人员的身份深入LIGO团队内部,揭开了这段鲜为人知的历史,并且挖掘到了50年来科研人员所经历的一切,写成了这本《引力波》。

这本书的英文名为《黑洞蓝调和其它来自外太空的歌声(BlackHoleBluesandOtherSongsfromOuterSpace)》。

它既是关于“引力波”最前沿的科普,也是关于科学家探测故事最生动的还原。

书中描写了引力波探测背后的各种辛酸、欢乐、拮据和斗争,从中我们可以看到那些为人类做出巨大贡献的聪明头脑们背后不为人知的真实故事。

细细读来,回味悠长。

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