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引力波研究者親述:我見證了十億年前宇宙的漣漪

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寒冬開梅 發表於 2016-3-30 21:48 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
2016年02月12日 13:56

  來源:科學人 作者:胡一鳴

  註:本文作者胡一鳴是LIGO科學合作組織成員。胡一鳴曾任南大天文愛好者協會會長,目前是德國馬克斯-普朗克引力物理研究所、清華大學博士后,研究引力波。

  10億年以前,地球。

  超級大陸羅迪尼亞大陸剛剛形成,地球上的生命大多數還是以單細胞的形式存在,部分生活在菌叢中,開始有分工分化,形成第一棵多細胞植物。沒有人類,沒有哺乳動物,連恐龍都還沒有影子。

  10億年以前,宇宙深處。

  兩個巨大的黑洞在經歷了漫長的繞轉以後,通過引力波輻射能量,越轉越近。長年累月的公轉,已經讓它們不堪重負,能量的損耗也在日漸加快。最後,它們終於放棄了抵抗,猛地撞到了一起。這兩個黑洞消亡了。一個更巨大的新黑洞,誕生了,伴隨著時空中被攪動的滔天巨浪,那是它這一生也許是唯一一次的啼哭。這個新生兒的第一聲哭喊,以光的速度飛速向外傳播……

  

  通過分析數據,估計的信號來源的概率分布圖。

  巨浪變成了浪花……

  歲月無聲。

  浪花化作漣漪……

  經過10億年的漫長旅行,一小部分引力波信號終於抵達了地球。地球其實並沒什麼特殊的,對引力波來說,物質幾乎是透明的,穿過地球和穿過真空,並沒有什麼太大的差別。正如之前穿過這個普通行星的億萬次引力波信號一般,這一個信號沒有任何的特別之處。

  唯一的特殊在於,這一次,那些單細胞生命演化成了人類,他們研究出了數學和物理,搗鼓出了相對論和激光,還用激光編製出一張捕捉引力波的網。

  雁過留痕。時空的漣漪,在不經意間撥動了激光編製的琴弦。

  

  LIGO 漢福德台址鳥瞰。圖片來源:LIGO Laboratory/Corey Gray

  於是,2015年9月14日,我的郵箱里收到了一封內部郵件,Event G184098。郵件里描述了實時分析數據的軟體得到了一個顯著性極高的候選對象。後來,它換了個名字,GW150914,在15年9月14日探測到的引力波(GW)。

  這張捕捉引力波的網,叫做advanced LIGO,高新激光干涉儀引力波天文台,而參與建造、維護儀器,分析數據的1000多位科學家,組成了一個叫做LIGO科學合作組織的科研團隊。
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