○趙 征

2017年10月16日，科學(xué)家們?cè)谖挥谌A盛頓特區(qū)的國家記者俱樂部公布新發(fā)現(xiàn)了引力波。這個(gè)引力波源的光學(xué)對(duì)應(yīng)體位于水蛇座星系，距離地球1.3億光年，估計(jì)是雙中子星合并的。

愛因斯坦，偉大啊！

引力波一直是愛因斯坦提出來的虛無之物，沒有人見過，沒有人能證明，沒有人能檢測(cè)到。就連愛因斯坦本人也想象不到，能通過怎樣的方法探測(cè)到引力波，以至于他本人直到逝世前都還在懷疑黑洞的存在。

自2015年以后，關(guān)于引力波的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)消息陸續(xù)被放出來，2017年來自LIGO團(tuán)組的科學(xué)家們更是由于他們?cè)谝Σㄑ芯糠矫娴呢暙I(xiàn)而被授予了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。此次雙中子星合并觀測(cè)事件被最終確認(rèn)，這樣的探測(cè)標(biāo)志著天文學(xué)的一個(gè)新時(shí)代即將到來：廣袤無垠的宇宙空間對(duì)我們而言不再是只可遠(yuǎn)觀而不能靠近的了，人們發(fā)現(xiàn)，自己就是星辰，點(diǎn)亮了深邃的宇宙之美。兩個(gè)中子星旋轉(zhuǎn)和合并期間所釋放的巨大的能量、重元素、引力波和電磁波信號(hào)，成了一塊塊科學(xué)家們拼湊宇宙秘密的拼圖，人類將直觀地觀察到天體運(yùn)動(dòng)是如何進(jìn)行合并的，又是如何發(fā)散物質(zhì)的，這是多么有趣！但其100年前就已經(jīng)被廣義相對(duì)論預(yù)測(cè)到，愛因斯坦，偉大??！

引力波是什么？

愛因斯坦在廣義相對(duì)論中是這樣描述的：“引力波以光速迅速擴(kuò)散，充滿整個(gè)宇宙?！币κ怯捎谫|(zhì)量所引發(fā)的時(shí)空扭曲所造成，任何有質(zhì)量的物體加速運(yùn)動(dòng)都會(huì)對(duì)周圍的時(shí)空產(chǎn)生影響，時(shí)空在伸展和壓縮的過程中，會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，這些振動(dòng)就是引力波。這些波動(dòng)，我們可以想象為將一塊石子投入水中所掀起的漣漪，因此，引力波也有一個(gè)好聽的名字，叫作“時(shí)空漣漪”。

血淚斑斑的探索史

人類科學(xué)界追尋引力波足跡的路程可謂是一段血淚史。引力波像光波一樣具有不同的頻率，目前人類主要運(yùn)用B模和激光干涉儀這兩種探測(cè)技術(shù)，以至少相差15個(gè)數(shù)量級(jí)的頻率搜尋引力波。

宇宙微波背景輻射（CMB）是混沌宇宙發(fā)出的第一縷微光，如果引力波出現(xiàn)在宇宙微波背景輻射誕生時(shí)，將帶來一個(gè)獨(dú)特的漩渦狀，出現(xiàn)光偏振中的卷曲，即稱之為B模偏振。因此，B模偏振是引力波的間接證據(jù)。如果在宇宙微波背景輻射上看到了B模偏振分布，毫無疑問就是原初引力波的證據(jù)，那么“宇宙暴漲理論”將得到強(qiáng)有力的支持?？茖W(xué)家們將利用這些望遠(yuǎn)鏡測(cè)量普朗克衛(wèi)星測(cè)量范圍之外的宇宙微波背景輻射，B模偏振的檢測(cè)在未來十年內(nèi)有望變成現(xiàn)實(shí)，這意味著，我們將可以通過B?？匆娪钪娉跎膵雰耗樱@是多么令人激動(dòng)的事情呀。在亙古遙遠(yuǎn)的億萬光年之外，我們和宇宙，都是親密相擁的星塵。

引力波的意義還有更多：

支持了廣義相對(duì)論；

支持了暴漲理論；

支持了“微擾”量子引力；

確定了張量、標(biāo)量漲落幅度比值；

確定了暴漲的能量標(biāo)度；

進(jìn)一步限制了暴漲模型。

開辟了引力波觀測(cè)窗口，人類將更進(jìn)一步地了解宇宙最極端的天體如何精確工作，同時(shí)，我們將開啟一扇宇宙天窗，窺探藏身于引力波宇宙的秘密，與億萬星系的生靈建立起光年以外的聯(lián)系。眺望我們浩瀚無垠的宇宙光景，聆聽宇宙未知的聲音，這是人類以前從未有過的。

引力波和外星智慧生命

在20世紀(jì)70年代，飛向太陽系之外的“先驅(qū)者”號(hào)和“旅行者”號(hào)探測(cè)器上，都搭載了金屬制成的人類名片，在名片上，人類以圖畫的形式標(biāo)示出了太陽系、地球所在的位置，男人和女人的形象。

而在1974年11月16日，在波多黎各落成的阿雷西博射電望遠(yuǎn)鏡利用電磁波向武仙座球狀星團(tuán)M13發(fā)出第一封“地球電報(bào)”，其中的內(nèi)容共有1679個(gè)數(shù)學(xué)符號(hào)，包含著數(shù)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、人類學(xué)和天文學(xué)等豐富的情報(bào)資料的圖案。人類所做的一切，就好像是朝宇宙汪洋投擲出情深意切的漂流瓶，期待著能與未知的外星生命摩擦出奇妙火花。唉，宇宙太廣闊了，人類太孤獨(dú)了，我們的外星人大兄弟依舊遲遲不肯露面。

此次新發(fā)現(xiàn)的引力波在距地球1.3億光年的長蛇座內(nèi)NGC4993星系，作為中子星可能不像黑洞那么大，但它們的質(zhì)量可能高達(dá)太陽質(zhì)量的數(shù)倍，它們幾乎像黑洞一樣密度緊湊，物理尺寸只有10公里左右。對(duì)于光來說，如果物體的距離是10倍，那么它的亮度便只有1/100，但對(duì)于引力波來說，一個(gè)物體10倍的距離有一個(gè)引力波信號(hào)，仍然是1/10。所以，有理由懷疑此次LIGO公布的引力波并非中子星的合并，而是來自XXX發(fā)射的信號(hào)……

這可能是天文學(xué)家們這么激動(dòng)的真正原因。如果哪一天人類使用引力波廣播，并且能解析外星人的語言編碼，你將怎么做？如果人類真的接收到來自外星的其他生命的引力波信號(hào)，你會(huì)回答它嗎？