極目新聞記者 李碗容
通訊員 高翔 江可凡
9月16日，極目新聞記者從華中科技大學獲悉，9月15日，該校“天琴”引力波理論團隊在國際最權威天文刊物之一《自然》雜志子刊《自然-天文》上刊文，介紹中國空間引力波探測計劃。據(jù)了解，此文是應刊物主編邀請，中國科學家第一次在頂尖國際雜志對中國空間引力波探測計劃做完整系統(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，在廣義相對論中的一個預言。根據(jù)愛因斯坦廣義相對論，有質量物體的非對稱加速運動在時空中產(chǎn)生的漣漪會像波浪一樣傳播，這就是引力波。
“引力波其實就存在于我們的日常生活中，比如兩個跳廣場舞的人也會引起引力波。但是，引力波是十分微弱的波，很難檢測到。”論文第一作者、華中科技大學物理學院教授龔云貴介紹，2016年2月，美國首次直接探測到了引力波。而在引力波探測領域，中國從未缺席。2014年3月，中國科學院院士羅俊在華中科技大學的一次國際會議上首次提出、以中國為主導的國際空間引力波探測計劃——天琴計劃。“其實自1994年開始，羅俊院士在華中科技大學引力中心就開始布局空間引力波探測研究，二十多年來積累了若干關鍵技術，儲備了一批優(yōu)秀的人才。”龔云貴介紹道。
“國際上對于我國先后提出的兩個引力波探測計劃不是很了解，邀請我們寫一篇論文介紹中國這兩個計劃。”龔云貴說。此次發(fā)表的論文中就論述了“天琴”與“太極”計劃進展情況和科學目標。與此同時，論文談到“天琴”和“太極”聯(lián)合觀測的效果，龔云貴長期從事引力理論、引力波物理及宇宙學方面的研究，在國際上最先開展中國的天琴及太極聯(lián)合觀測方面的研究。
論文內容
“兩個計劃聯(lián)合，肯定是1+1＞2，但是具體能達到什么效果，這是我們很關注的點。”單個引力波探測器對于不同空間方位的敏感度不同，團隊發(fā)現(xiàn)“天琴”及“太極”聯(lián)合起來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特性等。
論文還進一步談到，歐美LISA計劃若和“天琴”及“太極”聯(lián)合，將會發(fā)揮更大的合力效果。“我們不排斥合作，目前科學家們碰到共同問題，也會一起討論尋找解決途徑。多方合作還能互相驗證、形成共贏。”龔云貴說。
引力波打開觀測宇宙的一扇新窗戶
為何各國都競相研究引力波，引力波研究的意義何在？龔云貴說：“電磁波是證明電磁理論的重要手段，引力波也是驗證引力理論的一個重要手段。”據(jù)他介紹，目前公認愛因斯坦廣義相對論是正確的引力理論，但是那些驗證都是在弱引力場條件下進行的，引力波可以在強引力場及非線性條件下驗證廣義相對論。
龔云貴補充解釋，引力波也是探測宇宙的一種新手段，目前宇宙觀測主要是通過電磁手段，但是電磁信號最多可以觀測到紅移3000的宇宙，更早期宇宙的觀測只能通過引力波觀測，引力也是理解黑洞的起源及演化的重要手段。“其實我們現(xiàn)在探測引力波，某種意思上就是接收很遠星球的信號，從而對那個時候的宇宙進行認知。”龔云貴說。
引力波可以傳播信號，它在一定程度上和電磁波信號傳輸功能一樣。龔云貴介紹，未來如果我們可以很好地產(chǎn)生和控制引力波就可以實現(xiàn)星際間的通信往來，“科幻小說《三體》中的宇宙來信，也許我們就能接收到，我們也能給宇宙發(fā)信，當然這些只是目前一個設想，能否實現(xiàn)還是要看我們對引力波的研究進展。”
龔云貴坦言，在空間引力波探測上，中國與歐美的差距正不斷縮小，中國也正在不斷加強在這一領域的研究。龔云貴帶領的“天琴”引力波理論團隊未來將會聚焦引力波數(shù)據(jù)科學分析和引力波模板等方面進行探索。
天琴一號發(fā)射
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