科学家探测到引力波:这条大新闻到底说了啥(组图)

　　这个点子后来受到了加州理工的著名引力学家基普·索恩(Kip S. Thorne)的关注(对，这老人家就是《星际穿越》的科学顾问兼制片人)。他发现在魏斯的方法上加些合理的改进，可能行得通。

　　于是，加州理工和麻省理工开展合作，主导了两个激光干涉引力波观测台(LIGO)的建设。LIGO呈现巨大的L形，每一边都有4千米长。

　　位于华盛顿州汉福德的一台LIGO。另一台LIGO在美国路易斯安那州的列文斯顿。图片来源：i2u2.org

　　正常情况下，LIGO发出的激光相互抵消，探测器将接收不到光信号;但如果引力波经过，情况就有所区别了：

　　无论时空如何变化，光速是不变的。如果激光跑过的路程被引力波拉长或者压短，激光通过该边的时长就会发生变化，从而影响探测器的结果。理论上，测量到了这些变化，科学家们就相当于测量到了引力波。

　　果然是好点子对吧？

　　除了一点——从在附近疾驰而过的汽车到极其微弱的地震活动，从仪器的轻微起伏到人为的信号改动，多得要命的各色因素都可以成为影响引力波测量的噪音。这就好比要在极端嘈杂的聚餐现在分辨出用牙签在杯子上敲出的莫尔斯密码一样艰难——这也是为什么要在相隔甚远的两地各设置一台LIGO，两边同时观测到一致的数据，才更能说明问题。

　　只是这样还不够。在LIGO和意大利的VIRGO引力波探测器进行联合观测前，一个3人的秘密小组成立，专门负责“搞破坏”：他们有可能会在观测数据中人为地注入信号。

　　由于，所有其他成员都对这一过程一无所知，这种被称为“盲注”的手段能有效防止LIGO摆乌龙。2010年9月16日，LIGO和VIRGO同时探测到一个信号，方向大概来自大犬座。这个代号为“大犬事件”的消息立即让LIGO科学合作组织大为振奋。大量的研究工作围绕大犬事件展开，论文有待发表，新闻稿箭在弦上。

　　然后，盲注3人组出来宣布对此信号负责：大犬事件的数据，是他们人为放出的假信号。

　　......这是在逗我?

　　尽管这种让全人类空欢喜的事情简直是欺骗感情消耗资源浪费时间，但这都是为了最大限度地保持小心谨慎。一旦LIGO宣布引力波的探测结果，将没有任何办法检验这一论断。所以，LIGO科学合作组织必须采取一切手段来确认结果的真实性。至今的所有失望，都是为了在真正抓住引力波的那一天能够足够自信。

　　那么，除却各方面的干扰，LIGO探测到真正的引力波的机会有多大?由于LIGO的设置所满足的测量要求仅能用于测量邻近星系里中子星或黑洞并合产生的引力波，它每年能遇见的引力波事件大概在1/10000件到1件之间。也就是说，在想方设法排除假信号之后，研究者还需要足够好的运气才能等到引力波的降临。

　　运气?对科学家来说，那种东西可没技术靠得住。在停止运行、升级许多新技术以后，更新的高新激光干涉引力波天文台(aLIGO)去年正式投入运行。跟LIGO相比，aLIGO变得更加灵敏。在重新运行几个月后，LIGO科学合作组织有了新的消息——

　　谜底就在此刻揭晓

　　我们检测到了引力波。我们做到了！！”

　　在美国国家科学基金会召开的发布会上，LIGO研究者公布了aLIGO在2015年9月发现了一个引力波信号。这个信号源自两个巨大的黑洞，他们经历了漫长的绕转，融合，通过引力波辐射能量，越转越近，最终并合形成更大的黑洞。经过10亿年的漫长旅行，这次并合产生的一小部分引力波信号抵达了地球。LIGO在15年9月14日探测到了，最终将它命名为GW150914。

　　图为英国的科学家们正在进行发布前的科普加拿大华人网 http://www.sinoca.com/