聆聽宇宙之聲，中國(guó)有何作為？

——專家解析中國(guó)引力波探測(cè)設(shè)想

新華社記者　吳晶晶

近日，美國(guó)“激光干涉引力波天文臺(tái)（ＬＩＧＯ）”第一次直接探測(cè)到引力波，證實(shí)了愛因斯坦引力理論的最后一項(xiàng)預(yù)言，震動(dòng)世界。引力波探測(cè)為人類開啟了宇宙觀測(cè)的全新窗口，中國(guó)科學(xué)家將在其中有何作為？

怎樣才能探測(cè)到引力波？

美國(guó)麻省理工學(xué)院物理系研究員蘇萌介紹，一旦宇宙中某個(gè)地方產(chǎn)生了引力波信號(hào)，就好比大功率擴(kuò)音喇叭在宇宙的某個(gè)角落喊一嗓子，這種時(shí)空的“震蕩”會(huì)以引力波的形式在宇宙間幾乎毫無(wú)阻力的傳播。如果離地球足夠近，就可以用“引力波天線”接受這些訊號(hào)。就像地球上時(shí)不時(shí)發(fā)生地震一樣，只要我們有一個(gè)好的“地震儀”就能探測(cè)到這些微乎其微的震蕩。

科學(xué)家們針對(duì)不同頻率的引力波信號(hào)源，建造了不同的引力波接收器，大致可以分為三類：

——這次宣布探測(cè)到引力波的ＬＩＧＯ科學(xué)合作組，目標(biāo)是幾十到幾千赫茲的高頻段，主要的引力波信號(hào)源是中子星、恒星級(jí)黑洞等致密天體組成的雙星系統(tǒng)并合過(guò)程，探測(cè)手段就是地面數(shù)公里的激光干涉裝置。

——如果引力波的頻率提升到十萬(wàn)分之一到一赫茲，對(duì)應(yīng)的信號(hào)來(lái)源通常為質(zhì)量更小一些的大質(zhì)量黑洞并合過(guò)程的后期，可通過(guò)空間衛(wèi)星陣列來(lái)探測(cè)。歐洲空間局的ＬＩＳＡ項(xiàng)目就是以此為目標(biāo)，計(jì)劃２０３５年左右上天開始收集數(shù)據(jù)，其首顆技術(shù)驗(yàn)證星２０１５年底發(fā)射升空。

——第三類接收器針對(duì)的是一種更獨(dú)特的引力波，它不同于天體運(yùn)動(dòng)、演化形成的引力波，而是來(lái)自于宇宙早期，產(chǎn)生于宇宙大爆炸時(shí)宇宙時(shí)空劇烈的暴脹過(guò)程中，也就是“原初引力波”信號(hào)。它的探測(cè)需要對(duì)宇宙微波背景輻射進(jìn)行觀測(cè)，一旦被探測(cè)到對(duì)基礎(chǔ)物理學(xué)意義更加重大。

“此次ＬＩＧＯ實(shí)驗(yàn)在它的工作頻段證實(shí)引力波的存在，也就是說(shuō)，引力波在其他廣泛的頻段都應(yīng)該存在，如果在對(duì)應(yīng)這些引力波頻段的探測(cè)上建造領(lǐng)先的實(shí)驗(yàn)裝置，就會(huì)在未來(lái)的引力波科學(xué)大發(fā)現(xiàn)上占據(jù)先機(jī)?！碧K萌說(shuō)。