極目新聞?dòng)浾?李碗容
通訊員 高翔 江可凡
9月16日，極目新聞?dòng)浾邚娜A中科技大學(xué)獲悉，9月15日，該?！疤烨佟币Σɡ碚搱F(tuán)隊(duì)在國(guó)際最權(quán)威天文刊物之一《自然》雜志子刊《自然-天文》上刊文，介紹中國(guó)空間引力波探測(cè)計(jì)劃。據(jù)了解，此文是應(yīng)刊物主編邀請(qǐng)，中國(guó)科學(xué)家第一次在頂尖國(guó)際雜志對(duì)中國(guó)空間引力波探測(cè)計(jì)劃做完整系統(tǒng)的介紹。
龔云貴做研究
引力波就在我們身邊
引力波是愛因斯坦100年前，在廣義相對(duì)論中的一個(gè)預(yù)言。根據(jù)愛因斯坦廣義相對(duì)論，有質(zhì)量物體的非對(duì)稱加速運(yùn)動(dòng)在時(shí)空中產(chǎn)生的漣漪會(huì)像波浪一樣傳播，這就是引力波。
“引力波其實(shí)就存在于我們的日常生活中，比如兩個(gè)跳廣場(chǎng)舞的人也會(huì)引起引力波。但是，引力波是十分微弱的波，很難檢測(cè)到。”論文第一作者、華中科技大學(xué)物理學(xué)院教授龔云貴介紹，2016年2月，美國(guó)首次直接探測(cè)到了引力波。而在引力波探測(cè)領(lǐng)域，中國(guó)從未缺席。2014年3月，中國(guó)科學(xué)院院士羅俊在華中科技大學(xué)的一次國(guó)際會(huì)議上首次提出、以中國(guó)為主導(dǎo)的國(guó)際空間引力波探測(cè)計(jì)劃——天琴計(jì)劃?！捌鋵?shí)自1994年開始，羅俊院士在華中科技大學(xué)引力中心就開始布局空間引力波探測(cè)研究，二十多年來(lái)積累了若干關(guān)鍵技術(shù)，儲(chǔ)備了一批優(yōu)秀的人才。”龔云貴介紹道。
“國(guó)際上對(duì)于我國(guó)先后提出的兩個(gè)引力波探測(cè)計(jì)劃不是很了解，邀請(qǐng)我們寫一篇論文介紹中國(guó)這兩個(gè)計(jì)劃。”龔云貴說(shuō)。此次發(fā)表的論文中就論述了“天琴”與“太極”計(jì)劃進(jìn)展情況和科學(xué)目標(biāo)。與此同時(shí)，論文談到“天琴”和“太極”聯(lián)合觀測(cè)的效果，龔云貴長(zhǎng)期從事引力理論、引力波物理及宇宙學(xué)方面的研究，在國(guó)際上最先開展中國(guó)的天琴及太極聯(lián)合觀測(cè)方面的研究。
論文內(nèi)容
“兩個(gè)計(jì)劃聯(lián)合，肯定是1+1＞2，但是具體能達(dá)到什么效果，這是我們很關(guān)注的點(diǎn)?！眴蝹€(gè)引力波探測(cè)器對(duì)于不同空間方位的敏感度不同，團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)“天琴”及“太極”聯(lián)合起來(lái)不僅可以覆蓋更寬廣的空間，而且可以更加精確地確定引力波源的物理參數(shù)，從而更好地理解種子黑洞的起源及演化，宇宙的起源及演化及和引力的本質(zhì)特性等。
論文還進(jìn)一步談到，歐美LISA計(jì)劃若和“天琴”及“太極”聯(lián)合，將會(huì)發(fā)揮更大的合力效果。“我們不排斥合作，目前科學(xué)家們碰到共同問(wèn)題，也會(huì)一起討論尋找解決途徑。多方合作還能互相驗(yàn)證、形成共贏。”龔云貴說(shuō)。
引力波打開觀測(cè)宇宙的一扇新窗戶
為何各國(guó)都競(jìng)相研究引力波，引力波研究的意義何在？龔云貴說(shuō)：“電磁波是證明電磁理論的重要手段，引力波也是驗(yàn)證引力理論的一個(gè)重要手段。”據(jù)他介紹，目前公認(rèn)愛因斯坦廣義相對(duì)論是正確的引力理論，但是那些驗(yàn)證都是在弱引力場(chǎng)條件下進(jìn)行的，引力波可以在強(qiáng)引力場(chǎng)及非線性條件下驗(yàn)證廣義相對(duì)論。
龔云貴補(bǔ)充解釋，引力波也是探測(cè)宇宙的一種新手段，目前宇宙觀測(cè)主要是通過(guò)電磁手段，但是電磁信號(hào)最多可以觀測(cè)到紅移3000的宇宙，更早期宇宙的觀測(cè)只能通過(guò)引力波觀測(cè)，引力也是理解黑洞的起源及演化的重要手段。“其實(shí)我們現(xiàn)在探測(cè)引力波，某種意思上就是接收很遠(yuǎn)星球的信號(hào)，從而對(duì)那個(gè)時(shí)候的宇宙進(jìn)行認(rèn)知?！饼徳瀑F說(shuō)。
引力波可以傳播信號(hào)，它在一定程度上和電磁波信號(hào)傳輸功能一樣。龔云貴介紹，未來(lái)如果我們可以很好地產(chǎn)生和控制引力波就可以實(shí)現(xiàn)星際間的通信往來(lái)，“科幻小說(shuō)《三體》中的宇宙來(lái)信，也許我們就能接收到，我們也能給宇宙發(fā)信，當(dāng)然這些只是目前一個(gè)設(shè)想，能否實(shí)現(xiàn)還是要看我們對(duì)引力波的研究進(jìn)展。”
龔云貴坦言，在空間引力波探測(cè)上，中國(guó)與歐美的差距正不斷縮小，中國(guó)也正在不斷加強(qiáng)在這一領(lǐng)域的研究。龔云貴帶領(lǐng)的“天琴”引力波理論團(tuán)隊(duì)未來(lái)將會(huì)聚焦引力波數(shù)據(jù)科學(xué)分析和引力波模板等方面進(jìn)行探索。
天琴一號(hào)發(fā)射
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