引力波探測將推進黑洞和宇宙學研究

　　“此次美國科學家直接探測到引力波，一方面驗證了愛因斯坦的廣義相對論，另一方面也開啟了人類認識宇宙的一個新窗口——引力波天文學。”2月14日，復旦大學物理系教授施郁在接受《中國科學報》記者采訪時說。

　　2月11日，美國國家科學基金會召集加州理工學院、麻省理工學院以及“激光干涉引力波天文臺（LIGO）”的科學家向世界宣布，人類首次直接探測到引力波。

　　施郁告訴記者，引力波就是在時空中傳播的時空度規的擾動，可將其簡單地稱為“時空的漣漪”。此次美國科學家之所以強調其“直接探測”到引力波，是因為科學家曾發現某個脈沖雙星的能量損耗可以用引力波很好地解釋，而該發現被視作“間接”觀測到引力波。

　　據了解，以往觀測宇宙都是采用各種電磁波，但電磁波存在一定的局限性，導致有些天體過程無法進行觀測，比如產生此次引力波的兩個黑洞的并合過程。“所以，這次觀測到引力波也是人類首次觀測到這種黑洞過程，并且引力波探測還可以與電磁波和中微子探測結合起來，黑洞和宇宙學的研究會受到很大的推進。”施郁表示。

　　也就是說，以往人類對宇宙的觀測可被視作“通過光去看宇宙”，而引力波帶領人類“通過它去聽宇宙”。更重要的是，引力波探測開始后，人類才有可能了解宇宙各個時期發生的故事，因為宇宙黑暗時期是無法通過光予以觀測的。

　　據介紹，目前國內有“阿里實驗計劃”和“天琴計劃”兩大引力波研究項目。“天琴計劃”與LIGO的科學目標很接近，旨在測量恒星級別的星體對撞或合并產生的引力波。而“阿里實驗計劃”跨越了這一步，以測量產生于宇宙創生時期的原初引力波為研究目標。“它們與LIGO觀測的宇宙時期不同，關心的尺度也不同。”中國科學技術大學物理學院教授蔡一夫解釋稱。

　　蔡一夫表示，此次探測到引力波可能宣告一個大時代的來臨。一百多年前電磁波的標準理論提出后，人類很快進入電氣時代，并因此完成了若干次技術革命和社會生活的顛覆。而引力波的物理意義要超越電磁波，因此“將引力波的發現視作一個新時代的來臨，應該不為過分”。