LSC:全世界最早看到引力波的那伙人

 
LSC:全世界最早看到引力波的那伙人
2016-05-27 16:34:41 /故事大全

引力波恰开启了全新的方法,让宇宙变成了个“有声屏幕”。LIGO探测到的波段频率落在了人类听觉范畴内的频段上,经过声音处理,可以听见如纸盖滑过琴键的滑音:双中子星合并听上去像短笛;旋转脉冲星像“叮”的敲打三角铁的一声;而黑洞随着质量的不同,会像不同调性的弦乐。

2月11日下午4点,位于德国汉诺威的马克斯普朗克引力物理研究所(AEI)的众多研究者来到了屏息的一刻,刚入而立之年的中国浙江籍博士生明镜来到新闻发布会场,发现已经没有空位,但他还是进去找了个角落,对他来说,这个即将开始的仪式可谓是人类文明的分水岭。

此时的华盛顿是一个平常的上午10点半,视频信号传送到了作为欧洲四个分会场之一的AEI,熟悉的LSC合作组执行主任戴维·莱兹(David Reitze)出现在投影仪上,说出“yes,we did it”,那刻,坐在主席台上的所长卡森·丹兹曼(Karsten danzmann),这位千年难得穿了一回西装的德国人,虽然跷着二郎腿,但还是红了眼眶。明镜迅速扫视全场,很多人都流泪了,后来,他也几度咽回眼泪。

当4个小时后,全球直播的发布会结束,明镜来到一群同僚中问他们“你哭了没有”,其实自己心里已经哭了好几次了,以至于他回到家门口时,开锁的手都在颤抖,而终于在冲进屋子之后号啕大哭了一场。其实按去年9月15日发现信号到当日,倏忽近半年,激动之情应早已减退,但这些在多数地球人不知的学术“黑洞”里筚路蓝缕地做着引力物理研究的学者,却不约而同地处在一种复杂而起伏的感动里。

“最根本的感觉可能已不是人类的跨时代发现那样的物理学上的意义,而是一种哲学意义,比如说我知道人是怎么从1.0版本进入2.0版本的了,虽然我不知道以后的2.0到3.0怎么划分,但我们在这个节点上,经历了这个事情,是多么幸运。”他这么描述。

看见·第一个人

1915年的一天,爱因斯坦向普鲁士科学院报告了他的广义相对论的最终形式,其中一个新的公式让他在一年里又推导出一种携带着能量的“引力辐射项”,这在后来被世人叫作引力波。但那时尚未可知这是个物理实在还是数学形式,一番争论后在1936年,爱因斯坦再次向美国物理学会投了篇论文,他承认引力波是种数学形式,“这种波会因为引力坍缩而不复存在”。

引力波被认为是广义相对论预言的历史却一波三折地拉扯到20世纪中叶。几年后,爱因斯坦重新写信说要“修改错误”,他认为引力波是存在的,但不能被探测到。在那个尚未有任何探测器材而只能靠观测队在地球某岛看日全食的年代,这种循环不算奇怪,就像他至死都在怀疑黑洞的存在一样。但广义相对论一直在成长,通过它,人们知道了时空的弯曲以及一些由时空弯曲产生的奇异事物,如黑洞、引力波、奇点、虫洞等。

恰在理论被提出的100年后的9月15日,德国时间11点50分,意大利籍博士后马尔科·德拉戈(Marco Drago)在AEI的办公室里修改着论文,那时一股宇宙深处的引力波到达地球,在位于美国华盛顿和列文斯顿的两个LIGO探测器上产生了4×10-18米的空间畸变。3分钟后,这个触发事件被低延迟搜索方法作为引力波候选事件(candidate)汇报了出来,通过邮件发到了他这里。

德拉戈惯性地打开邮件是在半小时后了,如果无恙,那就该到了饭点,那些LSC的“技术猿”会在12点半出现在餐厅。他作为LIGO科学合作组织(LSC)千余成员之一,同时也是系统管理者,边看着原始数据,边注意着探测器的突发事件。当他看见一条如被压缩过的曲线出现在屏幕上时,觉出了不对劲。“虽然探测器常有突发事件,我也习惯了,但这个信号清楚告诉我它不寻常。”他这样回复本刊记者,此话他可能已对全世界媒体重复过无数遍。

“当你看到它的频率和时间的比对时,很清楚它来自两个致密天体互相内旋而合并,声波学上就是唧唧声,除了5年前的人为假注,后来再也没见过这样的波形。”所以他的第一反应,这仍然是个假注,即人为注入假信号,LSC内部有个不具名的“盲注小组”,会经常在原始数据中注入假信号,目的是检验信号分析者是否能把它筛选出来,也算实战演练。2010年一桩学术丑闻“大犬事件”让LSC跌份儿不少,他们近乎要向世人公布发现引力波的时候,有人跳出来说那是假注。

当德拉戈跑到楼下告诉同事安德鲁·伦德格伦(Andrew Lundgren)的时候,他还没意识到自己是世上首位看到引力波的人。他问:“你知不知道最近有没有假注?”是的,在排除掉系统突发事件后,剩下的疑问仅是美国那边有没有进行过假注。按照《纽约客》报道,当美国时间来到9月15日的清晨,在加州,戴维·莱兹送走女儿去学校,来到加州理工学院的办公室,立即就被各种消息淹没。而已83岁高龄的物理学家雷纳·韦斯(Rainer Weiss),也是1972年LIGO项目的提出者正在度假,他登录到系统上时也大叫了一声。

熬过了4个小时的伦德格伦向晨曦中苏醒的利文斯顿LIGO总部打电话,得到的答复是正在升级中的LIGO探测器4天后就正式开始运行了,没有必要在这个时候加入假信号。这时,德拉戈开始发抖。直到第二天早上,AEI开始进入“备战”,所长布鲁斯·艾伦(Bruce Allen)“劫持”了某个LSC分组会议,将所有所内的成员都慎重地叫到会议室,门把一反锁,投影仪上出现了那个弯刀划过夜空般的图案。

它的物理意义就是,频率随着时间增强,在200多赫兹后强度最大,根据广义相对论推导,“这是一个典型的双星并合的信号”。明镜说。他的第一反应也如在场多数置喙中的同事一样,认为那是个假信号,但那么漂亮和完美,只能说假注人天赋异禀又城府颇深,叫人看不出人工痕迹。

验证·保密

明镜回到办公室就开始跟LSC里的中国同事讨论此事,他们分布在欧洲、澳大利亚和美国的各大学里,已经通过内部群发邮件知道了这一消息,这时,百千人的邮件系统里已经炸开了,各个订阅小组里,不同背景、国籍、研究门类的成员彻底打破界限。

LSC分工很细,有人设计、建造、调试实验装置,实验装置又分光学、机械和电控系统等。也有人分析数据,里边分四大类分析方向,人数最多的是致密双星并合(compact binary coalescence)的引力波源,第二是持续性引力波(continuous wave),还有超新星引力波爆源,和宇宙随机背景组。

在一片内部秘而不宣的诧异和狂喜交织中,没有人站出来承认假注过,他们开始信守起一个秘密,在被证实是新信号之前,不能向外透露风声。明镜一直在说服自己那是真的。“如果我认为是假的,事后被证明是真的,那我就不算是全世界前100个知道这件事的人。”他这样说。

在另一片地广人稀的西澳土地上,也竖着最早发明的探测仪共振棒NIOBE的耳朵。澳大利亚西澳大学物理系的助理教授王龑在那里专门研究致密双星并合探测分析法,属于LIGO人数最多的CBC组的一员,双黑洞合并的引力波源也在该组的计算范畴,但不是CBC程序最早发现的。“最先测到信号的是引力波爆组,而后续过程中关于太阳质量等参数的估计是CBC程序的计算结果。”他说。实时CBC程序灵敏度高,计算量也更大。由于计算资源有限,最初在线上实时处理程序中是没加高质量部分。线下CBC程序经过海量数据分析后,结论是引力波来自两个质量分别为太阳质量的36倍和29倍的黑洞,它们以近100赫兹频率高速旋转后并合释放了3个太阳质量的引力波能量。

“专门分析双致密星并合的程序分为线上的实时程序和线下的分析程序。线下的分析程序是分析从1到100个太阳质量的致密天体。线上的程序由于有计算资源的限制,最初是偏重算低质量的天体。”但这次信号的完美程度超过他们的最先预期。在去年LIGO升级完成前,初级LIGO运行了13年,各种远强于引力波信号的噪声让这些科学家整日沉浸在数据王国里大海捞针。

把引力波的发现比作一道光也不夸张,之前他们一代代在黑暗里摸索,都是自己模拟数据,设计分析方法,用方法来测模拟数据再改进,就像学游泳的人永远在岸上挥摆四肢,不知下水的滋味。成本之高也出人意料,有些数据处理程序运行一次就得耗百万美元。

LIGO分工程运行和科学运行两种切换模式,数据都会被实时记录后传到数据中心。前者主要用于调试仪器,校正数据处理方法,所以数据中会有假注,而后者主要观测来自太空的引力波,数据中不会加入信号。他们很难说新LIGO在正式运行前4天处于什么状态,“但只要是在运行的,就有数据采集”。随着时间的推移,仍旧没有人声称假注,在反复计算和邮件讨论后,他们愈益相信这就是真信号。

那个LSC邮件系统犹如无国界的狂欢,但是每个挂在四大组下的林林总总的分析群都仍然审慎而行,哪怕是一个人提出异议,都将引起全员关注。把空间位置、质量、距离、各种物理参数都揉捏到那个分析模型后,愈加直观感到与爱因斯坦的理论契合度如此之高。

“空间定位的结果跟预期也非常吻合。”王龑说,那个蓝色背景下弧形弯刀就代表在天空中的位置。它就像人们带着水雾的眼睛,看灯泡,那就是很大一团,而不是一个点。这个物理学上的“误差椭圆”就把那个灯泡锁定在那片圆形区里。也就在7微秒的时间里,引力波通过了那两个L形探测仪的激光干涉臂,通过振幅、相位信息,那个天空中的圆环被画了出来。

“太难找了,所以要利用全世界的资源,我们不分单位,只分类型地找。”在汉诺威,明镜日思夜想,有时候走出实验室晚了,没有赶上末班地铁,走在空旷寒冷的街头,心里会冒出一股温暖的感动。遥想在13亿光年前的两个黑洞的合并信号,在9月14日的一瞬间到达的地球,虽已渺如秋毫,但谁知道在浩瀚数亿光年外的宇宙还有多少不可预言的双星并合或超新星爆发,它们空寂中不经意擦过或碰撞,都那么偶然,以至于所长布鲁斯·艾伦关起门对自己的学生说道:“要想想,如果是真的,那多美妙,我们只消坐在办公室喝喝咖啡,时不时就能看到黑洞的合并。”“就像在天空中放了个烟花,谁都看见了。”明镜说,但它那么突然,如果没有灵敏的探测器,它可能就淹没在大海般的数据里不知要等多少年,除非有更好的分析法,但这次它的信号显著性极其大,远超了“红线”。这是宣布任何物理学发现的黄金标准,意味着这个探测结果只有三百五十万分之一的误差。

探测·LIGO的诞生

爱因斯坦反复修改着自己的预言,让人评论说引力波好像是靠“思维的速度在传递”。后世的人为了证明或证伪,在一次次探测的迭代更新中烧着钱和生命。从1957年的一次“粘珠试验”证明引力波是种携带能量的物理实在,到2002年初级LIGO正式运行,其中的成本无可计数。2011年的一天,还是天文系硕士生的明镜在北京大学科维里天文与天体物理研究所听了一场伯纳德·舒茨(Bernard Schutz)的学术报告,这位引力波研究界权威说:“我们花了纳税人几十亿美元来寻找引力波,有时候晚上我睡在自己的床上会想我为什么不是在监狱。”这句话把明镜推上了这条无尽的修远之路。

上世纪90年代,一些大型激光干涉仪开始建造,引力波探测黄金时代开启,涌现了意大利比萨的臂长3000米的VIRGO,汉诺威臂长600米的GEO,日本东京国家天文台臂长300米的TAMA300……去年9月18日,升级后灵敏度大幅提升的LIGO开始运行,今年底,VIRGO升级也将完成。

LIGO的原理遵循了爱因斯坦的假设,广义相对论里有言“时空告诉物质怎样运动,物质告诉时空怎样弯曲”。如何弯曲就取决于宇宙中物质质量大小及其分布。简而言之,引力波是时空畸变,也被科普者称作“时空中的涟漪”。大质量的天体之于宇宙就像是皮球置于水面,底下呈凹形,当两个黑洞开始环绕跳舞,水面就自然产生涟漪。物质质量越大,运动的越剧烈,对这个时空的扰动就越大,引力波就越强。

但几十倍太阳质量所产生的引力波到达地球的物理效应却微乎其微。在强的天体波源所释放的引力波,其强度到达地球上的空间畸变不超过10-14,刚好比质子大10倍,此幅度相当于太阳到最近的比邻星4.22光年的距离上,产生小于头发丝宽度的空间畸变。所以,落到LIGO那根激光干涉臂,就需要在每公里的长度上找到相当于原子核半径万分之一以下的空间变化。

1972年,当美国麻省理工的雷纳·韦斯脑中出现LIGO设计雏形图的时候,马里兰大学的工程学教授乔·韦伯(Joe Weber)已经“身先士卒”,后者在早十几年前设计出的共振棒没有给业界带来好印象,总是出错而被落得骗子的骂名。韦斯想把探测器做成L形,当引力波通过,会在一个方向上拉伸空间,另一个方向压缩空间。好比两个人垂直躺地上,身体呈90度,引力波通过他们时,一个人会拉长,另一个人被缩短,下一时刻,情况相反。他知道,要丈量这两个波动的长度,非得要数公里长的钢筋水泥管之类。

韦斯建议用激光做尺子,在L形状的拐弯处放置激光源,并用光在真空管中的通行距离变化作为变量,同束光产生的相位差距越大,表明引力波越强。这个想法得到了加州理工大学物理学权威基普·索恩(Kip Thorne)的共鸣,1981年,加州理工已开始建造一个130英尺探测臂的LIGO模型。但要付诸现实就让人犯难了,那一小撮“头脑发热者”拿着区区一个理论模型去敲国家自然科学基金会(NSF)的门了,申请资助,有人立即反弹:“连信号的影子都没看见过。”项目集成的激光、材料、真空技术都远在真实科技水平之上,甚至还“需要用没被发明出来的材料”。

两年前的某天,基普·索恩来到澳大利亚墨尔本大学讲坛,提到LIGO制造难度,作为LSC成员的中国籍物理学博士孙翎心潮澎湃。“他们列出了非常详尽的分析报告,穷尽了仪器可能遇到的所有干扰和问题,并辅以解决问题,才拿到了钱。”按照索恩的话来讲,是“上万个细节需要考虑完善”。那时,LIGO已在2010年进入了升级期,在8年探测未果后又被追投了2亿美元,对于这些人来说,即使是测不到信号的“空演练”,也丰富了大数据。

那两个LIGO间的距离,飞行约3个多小时,路易斯安那的那个位于首府巴吞鲁日东部的湿地,被松树林围绕;另一个在华盛顿州的则在一片核反应堆废料和沙漠灌丛边,每个干涉臂都有4公里长。那天,来自南半球遥远星系的引力波先是到达利文斯顿探测器,大约7毫秒之后到达汉福德,两者产生的时间差为波源估算出一个近1000平方度的天空位置,而庞然大物最终测到的畸变尺度只是质子直径的千分之一大小。

“我们现在只能看到大概方位,就是那条弯弯的像被压过的椭圆,但是就像通信卫星三角定位一样,全球布置越多精密探测器,越能更好定位。各个角度过来的偏正方向不一的波,探测到的希望越大。”孙翎说。显然,垂直臂因方向不一,信号到达强弱就有大小,那“干涉条纹”的“凹凸形状”就更明晰。同时,你在赤道和南极放两个同样的LIGO效果也不同,如果引力波面朝赤道冲来,南极就基本测不到了。

发布·意义

两年前,孙翎从IBM软件工程师的职位离开,来到墨尔本大学物理系读博,尽管她没有物理专业的背景,但导师认为她的信息技术背景,能为LIGO引力波数据分析加分。孙翎所在的是LSC的持续引力波组,这种引力波来自持续性的源,比如,质量非轴对称分布的、自转的中子星,其表面隆起的微小“山峰”导致加速度而产生引力波。不像爆发或并合,它默默连续不断地发出相对较稳定的引力波,有的可持续很久,但又极其微弱而可能一直在海量信号下“休眠”,需要足够好的分析算法才能将之甄别。在双星并合信号被发现后,他们松了口气,那意味着有一天像这般中子星的持续低吟也能被听到。

这么多年来,初级LIGO收集着全天球各个方向的数据,有的针对已知的可能探测到的持续引力波源,对天球某个方位做定位搜索。也有的进行全天球搜索,他们采用的原始数据都来自LIGO天文台的观测输出,全球许多强大的机群都可以访问这部分庞大的数据,用各个数据分析小组研发的各种数据分析程序进行复杂的运算,分析总结探测的结果。

“初级LIGO观测得到的数据我们也一直在分析,即使因为敏感度不够高,并没有成功观测到任何引力波,但至少可以为所期望的信号强度设立上限,完善数据分析算法,最大限度过滤噪音,并且为升级版LIGO数据分析做好准备。”今年1月至今,孙翎都在加州理工这个美国引力波学术重镇参与交流。去年升级版LIGO运行后,她预感很快会有进展,所以计划到美国访学。在2月11日那天晚上,她没有睡着,现在,加州理工在媒体报道中独领风骚,那些核心大佬整日见首不见尾。

在经过了5000万CPU小时的数据分析后,他们证明了引力波。这几个月里,在LSC独特的线上交流工具Team Speaker上开过好多会议,所有人都用语音的形式发言。孙翎不顾时差,在澳大利亚深夜两点也曾接线开会,对于在美国以外的所有成员,其实都一样。那篇发表在顶级物理期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上的论文并不长,但条理清晰论据明确,几乎每句都标有出处,文后拖着LSC所有人的名字。PRL审稿主编回复道,看这篇论文是他学术生涯的荣幸,这是他见过的最“使人愉悦”的学术报告。

论文从去年10月开始写,经历了十几个版本的改动。今年1月快要完成时他们决定寄出去,每句话都经过反复推敲,如果有人对任何的语句表达有所异议,都可以给论文委员会提出建议。最终那11篇文丛每篇都有10个版本以上。

LSC成员都将此发现比作人类从看无声电影到看有声电影,这个虚无缥缈的宇宙之籁还被比喻成宇宙交响乐。自400年前伽利略用望远镜探索可见光世界,人们开始观测无线电和微波、红外线、紫外线、X光和伽马射线等等,找到了银河系的中心,但银河系以外还存在多少寂寞星系,是无法用电磁波手段探测的。而引力波恰开启了全新的方法,让宇宙变成了个“有声屏幕”。

确实,由于LIGO探测到的波段频率落在了人类听觉范畴内的频段上,所以经过声音处理,可以听见如指盖滑过琴键的滑音:双中子星合并听上去像短笛;旋转脉冲星像“叮”的敲打三角铁的一声;而黑洞随着质量的不同,会像不同调性的弦乐。

明镜把它比作第二种光。“我父母只知道我的工作跟天空、星星有关的,但我告诉他们我是在找一种全新的东西,像第二种光。”他说。我问明镜怎样划分它的时代意义,他却回溯到宇宙大爆炸之初。145亿年前宇宙大爆炸之后的38万年,光子开始退耦,宇宙第一缕光产生,它就是宇宙微波背景辐射,但地球直到5亿年前的寒武纪,才开始生命大爆炸,那时,奇虾(Anomalocaris)作为第一个拥有眼睛的生物在进化赛中脱颖而出,那它就是地球上首个看见光的生物。

引力波用粒子的角度去理解就是引力子,与对光子的理解相似。但是不同于光子在宇宙诞生38万年后才产生,引力子在宇宙大爆炸的瞬间就退耦了,存在于这个宇宙中,这也被称为原初引力波。如果说奇虾作为第一个看见光的地球生物,那人类直到2015年才真正看到引力波。

除了原初引力波,宇宙中任何物体运动都会辐射引力波,两个黑洞共舞、超新星爆发、地球围着太阳转、月球围着地球转,甚至你在地球上挥一挥手都会产生引力波。这么看来它的确如光般普遍,只是人类一直没有找到发现它的眼睛。

“当然比喻的方法有很多种,从天文学观测的角度,也可以和伽利略第一次用天文望远镜观测宇宙相比。那是人类用电磁波、光学来探测宇宙的窗口,而引力波是第二种窗口。从另外的角度,光一直存在于宇宙,但直到奇虾有了眼睛才被看到,那么现在引力波作为第二种光,人类已经探测到了。”他说。

未来·幻想

去年,明镜在加州理工学院碰到了基普·索恩,他还是《星际穿越》(Interstella)的剧本指导。明镜的博导伯纳德·舒茨是索恩的第一个博士生,而明镜是舒茨退休前的最后一个学生。“所以你就像我的爷爷一样。”他记得当时见到索恩时的亲近感,并最后像是允诺般地叫他放心,自己一定会尽全力去找引力波的。这种对科学的宗教般的神圣感在每个引力波成员身上都存在着,即使一直找不到,但添砖加瓦的事就一直有人顶着。

如果没有索恩和雷纳·韦斯两位祖师爷,LIGO计划就难以实现,而他俩对于理论的贡献以及LSC组织的建构也起了关键作用,是他们建立了分组模型,有序地组织起这个庞大的跨国机构的网络。可以肯定的是,未来各国在引力波探测上的投入将如洪水开闸,而在今年底意大利的VIRGO探测器完成升级后,定能与美国那两个LIGO共同发力缩小范围。

2011年明镜在第一次听到舒茨的引力波讲座时,国内没有任何经费支持这个课题,也没有任何专职研究引力波的科研者,包括去年由中山大学领衔启动的“天琴计划”科研人员也并非专职搞这个。从个人角度,明镜担心如果引力波一直找不到,可能自己在5年后也会灰心,这也意味着他回国后就无法就业。另一个更严峻的现实是,当探测器的灵敏度已到顶尖时,他们就会怀疑广义相对论的这个预言是错的,也许他们应该相信爱因斯坦去世时的疑虑。

王龑还记得,10年前,引力波在中国天体物理界还相当冷门,那时刚从天体物理学本科毕业的他参加了一个南京大学物理学教授彭秋和组织的暑期班,这个班年年请国外专家来讲课,他才首次听说引力波。被这样吸引上路后,他来到德国AEI攻读博士,不过那时他主业是研究相对于地面探测器的空间探测器“LISA”,因为它的难度更高所以一直没有被建造出来,直到去年底,第一枚实验卫星“LISA探路者”成功发射。王龑一直以为要等到升级后的VIRGO与LIGO同时运作,才预计会在2020年左右探测到引力波……

在LSC里,很多人共同的爱好是看科幻小说,后者往往是把他们送上这条路的原始激情。德拉戈已经写了两部科幻小说,但那都还跟引力波无关。“我曾经有过写时光旅行的想法,说不定以后就是引力波。但是小说也好电影也好至少得有些科学基础,像《星际穿越》里借助不同时空介质的旅行,能把那些不学物理的人先引到这个事情上来。”

一个科研者的成长路径,往往先是在幼年接触科幻小说,再自发学习科普知识,有缘的人就从此进入这个相关领域了,而要写出令人信服的科幻小说的人,必须是行家,他们超越理论基础的一丁点假设空间,都可能是后人的开发宝藏。孙翎认为,在科学中想象力很重要,否则何来进步。“比如刘慈欣的《三体》,虽然有夸大,但他的物理功底好,那些构想基本不会离谱,让你觉得有的可想象。《星际穿越》里的黑洞模拟,就是根据爱因斯坦方程式算出来的,只是在我们还不了解的理论上做了妥协。”

在《三体》里,刘慈欣让引力波成为人类用来和三体星人抗衡的武器,就是引力波发射装置。主人公罗辑发现“黑暗森林”法则之后,威胁三体星人要将对方的星空坐标通过引力波广播出去,它可以轻易地穿透物体,并且不会发生任何衰变。从这个角度上来说,刘慈欣对引力波应用的想象还恰如其分。

但里面提到的引力波发射器,就不符合科学。引力波信号不需要发射,它时刻存在于物体运动,因为太弱了而只能被接收。发射器信号再强,也只在地球上,总不敌地球围绕太阳转发出的强度。但用引力波作为通信手段是很多科幻者的心结。“电磁波的传播虽然容易被探测和操控,但也容易被吸收,如果没有中转站,我们靠电磁波传播信号会越来越弱。引力波作为通信手段,是个很好的想法,它穿越宇宙受物质间作用很小,可能能量损耗不到百分之一,但目前来说太难测到,强度非常小。”王龑说。

让王龑印象深刻的是曲率驱动引擎,通过对时空本身的改造来驱动飞船,达到超光速运行,它作为科幻概念产生于上世纪30年代。1994年墨西哥物理学家明戈·阿尔库贝利在广义相对论的基础上推导有一天是能实现的,但后续计算显示这样一种装置将需要无法达到的极高能量才能实现。近几年又有物理学家提出只要改造利用电磁驱动器作为电力来源,就可比原先少用很多能量。现在,美国国家航空航天局(NASA)正在建造这个东西。

19世纪末,X射线、伽马射线等开启电磁波时代,没有想到因此宇宙微波背景辐射被发现,它成为研究大爆炸的早期工具;而几十年前脉冲星的发现,变成了研究中子星的工具。每种新的观测手段都会带来惊喜,而谁知道引力波不在冥冥中带着人类靠近更多的宇宙盛宴?

记者 王丹阳

所属专题:
如果您觉得本文或图片不错,请把它分享给您的朋友吧!

 
搜索
 
 
广告
 
 
广告
 
故事大全
 
版权所有- © 2012-2015 · 故事大全 SITEMAP站点地图手机看故事 站点地图